22 полезных примера кода на Python
Python — один из самых популярных языков программирования, чрезвычайно полезный и в решении повседневных задач. В этой статье я вкратце расскажу о 22 полезных примерах кода, позволяющих воспользоваться мощью Python.
Некоторые из примеров вы могли уже видеть ранее, а другие будут новыми и интересными для вас. Все эти примеры легко запоминаются.
1. Получаем гласные
2. Первая буква в верхнем регистре
Этот пример используется для превращения каждой первой буквы символов строки в прописную букву. Он работает со строкой из одного или нескольких символов и будет полезен при анализе текста или записи данных в файл и т.п.
3. Печать строки N раз
Этот пример может печатать любую строку n раз без использования циклов Python.
4. Объединяем два словаря
Этот пример выполняет слияние двух словарей в один.
5. Вычисляем время выполнения
Этот пример полезен, когда вам нужно знать, сколько времени требуется для выполнения программы или функции.
6. Обмен значений между переменными
Это быстрый способ обменять местами две переменные без использования третьей.
7. Проверка дубликатов
Это самый быстрый способ проверки наличия повторяющихся значений в списке.
8. Фильтрация значений False
9. Размер в байтах
Этот пример возвращает длину строки в байтах, что удобно, когда вам нужно знать размер строковой переменной.
10. Занятая память
Пример позволяет получить объём памяти, используемой любой переменной в Python.
11. Анаграммы
Этот код полезен для проверки того, является ли строка анаграммой. Анаграмма — это слово, полученное перестановкой букв другого слова.
12. Сортировка списка
Этот пример сортирует список. Сортировка — это часто используемая задача, которую можно реализовать множеством строк кода с циклом, но можно ускорить свою работу при помощи встроенного метода сортировки.
13. Сортировка словаря
14. Получение последнего элемента списка
15. Преобразование разделённого запятыми списка в строку
Этот код преобразует разделённый запятыми список в единую строку. Его удобно использовать, когда нужно объединить весь список со строкой.
16. Проверка палиндромов
Этот пример показывает, как быстро проверить наличие палиндромов.
17. Перемешивание списка
18. Преобразование строки в нижний и верхний регистры
19. Форматирование строки
Этот код позволяет форматировать строку. Под форматированием в Python подразумевается присоединение к строке данных из переменных.
20. Поиск подстроки
Этот пример будет полезен для поиска подстроки в строке. Я реализую его двумя способами, позволяющими не писать много кода.
21. Печать в одной строке
Мы знаем, что функция print выполняет вывод в каждой строке, и если использовать две функции print, они выполнят печать в две строки. Этот пример покажет, как выполнять вывод в той же строке без перехода на новую.
22. Разбиение на фрагменты
Этот пример покажет, как разбить список на фрагменты и разделить его на меньшие части.
На правах рекламы
Серверы для разработчиков — выбор среди обширного списка предустановленных операционных систем, возможность использовать собственный ISO для установки ОС, огромный выбор тарифных планов и возможность создать собственную конфигурацию в пару кликов, активация любого сервера в течение минуты. Обязательно попробуйте!
Примеры программ на языке Python
В этой статье собраны примеры небольших программ на языке программирования Python, демонстрирующих его синтаксис и некоторые из возможностей.Задание
Содержание
Нахождение 10 наиболее частых слов на web странице [ править ]
Данный пример чисто демонстрационный, так как его можно значительно улучшить.
Текст для версии 3.7.1
Примеры работы с последовательностями [ править ]
Иллюстрируют особенности индексации элементов и срезов: при взятии среза нумеруются не сами элементы, а промежутки между ними.
Функции подобные range() поддерживают то же правило (для версий языка 2.x):
Реализация перегрузки функций [ править ]
Это пример простой реализации поддержки перегрузки функций на Python.
Управление контекстом выполнения [ править ]
Следующий пример из PEP343 иллюстрирует применение оператора with для защиты блока кода от одновременного выполнения двумя потоками:
Генератор чисел Фибоначчи [ править ]
Пример генератора чисел Фибоначчи и его использования:
Альтернативный синтаксис доступа к элементам словаря [ править ]
Можно определить словарь, который в дополнение к обычному синтаксису доступа к значению по ключу dдлинный код на питоне может предоставлять синтаксически более наглядный доступ к атрибуту d.key в случае алфавитно-цифровых ключей:
Функтор с генерацией байтокода [ править ]
Пример эффективной реализации функтора, основанный на генерации байтокода во время исполнения. Этот пример демонстрирует следующие возможности/особенности Python:
Это только пример, он реализует всего одну операцию — сложение и имеет несколько других ограничений.
Код SlowFunctor можно посмотреть здесь.
Приведенные значения времени следует рассматривать только в сравнении друг с другом.
ipython — расширение интерпретатора Python для интерактивной работы.
Используя эту технику, можно создать полноценный функтор, добавив функции для других операций ( __sub__, __div__ и другие) и расширив его на случай нескольких входных функций с разными аргументами.
Транспонирование матрицы [ править ]
Пример лаконичной реализации операции транспонирования матриц с использованием парадигмы функционального программирования.
Нахождение Факториала [ править ]
Решение квадратного уравнения [ править ]
Простая программа для решения квадратных уравнений (то есть вида: ax 2 +bx+c=0). Даются небольшие пояснения, каким образом уравнение решается в том или ином случае (например, для неполных квадратных уравнений).
Что такое дробь [ править ]
cls @ECHO OFF title Folder Private if EXIST «HTG Locker» goto UNLOCK if NOT EXIST Private goto MDLOCKER
echo Are you sure you want to lock the folder(Y/N) set/p «cho=(more than)» if %cho%==Y goto LOCK if %cho%==y goto LOCK if %cho%==n goto END if %cho%==N goto END echo Invalid choice. goto CONFIRM
ren Private «HTG Locker» attrib +h +s «HTG Locker» echo Folder locked goto End
echo Invalid password goto end
md Private echo Private created successfully goto End
Вычисление числа Пи [ править ]
Тренажёр для изучения координат [ править ]
Программа, интересная и как тренажёр для учебной работы с координатами (5-7 класс) и как пример несложной программы, которую может написать начинающий программист (8-9 класс)
Как в Python реализованы очень длинные числа типа integer?
Перевод статьи подготовлен специально для студентов курса «Разработчик Python».
Но в Python сделать это проще простого:
Должно быть под капотом Python делает что-то очень красивое и сегодня мы узнаем, что именно он делает, чтобы работать с целыми числами произвольного размера!
Представление и определение
Integer в Python это структура C, определенная следующим образом:
Другие типы, у которых есть PyObject_VAR_HEAD :
Расшифровка ob_digit
Как правило в низкоуровневых языках, таких как С, точность целых чисел ограничена 64-битами, однако Python поддерживает целые числа произвольной точности. Начиная с версии Python 3, все числа представлены в виде bignum и ограничены только доступной памятью системы.
Расшифровка ob_size
Хранение
Самый наивный способ хранить числа типа integer – это хранить одну десятичную цифру в одном элементе массива, тогда операции, такие как сложение и вычитание, могут выполняться по правилам математики из начальной школы.
С таким подходом число 5238 будет сохранено так:
Такой подход неэффективен, поскольку мы будем использовать до 32-бит цифр (uint32_t) для хранения десятичной цифры, которая, по сути, колеблется от 0 до 9 и может быть легко представлена всего лишь 4 битами, ведь при написании чего-то столь же универсального как python, разработчик ядра должен быть еще изобретательнее.
Итак, можем ли мы сделать лучше? Конечно, иначе я бы не выложил эту статью. Давайте подробнее рассмотрим то, как Python хранит сверхдлинное целое число.
Путь Python
В шестнадцатеричной системе счисления, основание 16
Таким образом, Python эффективно использует почти все выделенное пространство в 32 бита на одну цифру, экономит ресурсы и все еще выполняет простые операции, такие как сложение и вычитание на уровне математики начальной школы.
В зависимости от платформы Python использует либо 32-битные целочисленные беззнаковые массивы, либо 16-битные целочисленные беззнаковые массивы с 15-битными цифрами. Для выполнения операций, которые будут рассмотрены дальше, понадобится всего несколько битов.
1152921504606846976 = 1 * (2 30 ) 2 + 0 * (2 30 ) 1 + 0 * (2 30 ) 0
Поскольку ob_digit первым хранит наименее значащую цифру, оно сохраняется как 001 в виде трех цифр.
Структура _longobject для этого значения будет содержать:
Операции над длинными числами типа integer
Теперь, когда у нас есть четкое представление о том, как Python реализует целые числа произвольной точности, настало время понять, как с ними выполняются различные математические операции.
Сложение
Целые числа хранятся «в цифрах», это означает, что сложение выполняется также просто, как в начальной школе, и исходный код Python показывает нам, что именно так сложение и реализовано. Функция с именем x_add в файле longobject.c выполняет сложение двух чисел.
Вычитание
Подобно тому, как происходит сложение, происходит и вычитание. Функция с именем x_sub в файле longobject.c выполняет вычитание одного числа из другого.
Умножение
И снова умножение будет реализовано тем же наивным способом, который мы узнали из уроков математики в начальной школе, но он не отличается эффективностью. Чтобы поддерживать эффективность, Python реализует алгоритм Карацубы, который умножает два n-значных числа за O( n log 2 3 ) простых шагов.
Деление и другие операции
Оптимизация часто используемых целых чисел
Это вторая статья из серии Python Internals. Первая статья была о том, как я изменил свою версию Python, сделав его двусмысленным. Она поможет вам сделать первые шаги в понимании исходного кода Python и продолжить путь к становлению разработчиком ядра Python.
Полезные фрагменты или 30 секунд кода на Python
В этой статье вы найдете полезные фрагменты кода на Python, которые сможете понять менее чем за 30 секунд и применять на практике.
Списки
1) Chunk
Разбиение массива на меньшие списки указанного размера. Для создания списка желаемого размера используется range, а заполняется список при помощи map.
2) Compact
Удаление ложных значений (False, None, 0, и «») из списка при помощи filter().
3) Count_by
Этот кусок кода на Python группирует элементы списка и возвращает количество элементов в каждой группе.
Используется map() для сопоставления значений списка со значениями функции. За каждую итерацию счетчик увеличивается.
4) Сount_occurences
Считает количество повторений заданного значения.
Используется функция reduce из встроенных модулей functools для увеличения счетчика каждый раз, когда вы сталкиваетесь с определенным значением внутри списка.
5) deep_flatten
Выравнивание списка при помощи рекурсии. Используется list.extend() вместе с пустым массивом (result) и функция spread для сглаживания каждого элемента списка.
6) difference
Возвращает разницу между двумя массивами. Создает set из b и сохраняет только те значения, которые не содержатся в b.
7) difference_by
Возвращает разницу между двумя списками, после применения функции к обоим спискам. Создает set, применяя fn к каждому элементу в b, затем использует сочетание fn и a, чтобы сохранить только значения, не содержащиеся в ранее созданном set.
insertion_sort
insertion_sortНа самом базовом уровне алгоритм сортировки вставкой содержит логику смещения и вставки элементов для сортировки неупорядоченного списка любого размера. Способ, который реализует вставку элементов, делает сортировку очень интересной!
9) shuffle
Рандомизирует порядок значений списка, возвращая новый список. Использует алгоритм Фишера-Йейтса для изменения порядка элементов списка.
10) spread
Заимствует [].concat(. arr) из Javascript. Сглаживает список (не глубоко) и возвращает новый список.
11) zip
Создает список элементов, группируя их на основании позиции в оригинальном списке. Используется max вместе с list comprehension для получения длины самого длинного списка в аргументах. В качестве длины lists используется значение fill_value. По умолчанию значение fill_value равно None.
Математика
Продолжаем список фрагментов кода на Python реализацией некоторых математических функций.
1) average
Возвращает среднее от двух и более чисел. Происходит деление на len(args) суммы всех элементов args. Второй аргумент 0.0 используется для операций с плавающей точкой в python2.
2) factorial
Вычисляется факториал числа.
3) gcd
Вычисляется наибольший общий делитель между двумя или более числами / списками.
В helperGcdfunction используется рекурсия. Базовый случай, когда y равно 0. В этом случае возвращается x. В противном случае возвращается y и остаток от деления x/y. Используется reduce из встроенного модуля functools.
4) lcm
Возвращает наименьшее общее кратное из двух или более чисел. Используется формула greatest common divisor (GCD) и lcm(x,y) = x * y / gcd(x,y) для определения наименьшего общего кратного. Формула GCD использует рекурсию, а также reduce из встроенного модуля functools.
5) max_n
Возвращает n максимальных элементов из списка. Если n больше или равно длине списка, возвращается исходный список, отсортированный в порядке убывания.
Используется list.sort() в сочетании с функцией deepcopy из встроенного модуля copy, чтобы создать клон списка и отсортировать его в порядке возрастания, а затем list.reverse(), чтобы отсортировать по убыванию. Для получения указанного количества элементов используется [:n]. Второй аргумент n опускается, чтобы получить одноэлементный массив.
6) min_n
Возвращает n минимальных элементов из списка. Если n больше или равно длине списка, возвращается исходный список, отсортированный в порядке возрастания.
Используется list.sort() в сочетании с функцией deepcopy из встроенного модуля copy, чтобы создать клон списка и отсортировать его в порядке возрастания, а затем list.reverse(), чтобы отсортировать по убыванию. Для получения указанного количества элементов используется [:n]. Второй аргумент n опускается, чтобы получить одноэлементный массив.
Строки
Последние фрагменты кода на Python на тему работы со строками.
1) byte_size
Возвращает длину строки в байтах. Заданная строка кодируется utf-8, а потом находится ее длина.
2) capitalize
Делает первую букву строки заглавной.
Делает первую букву строки заглавной, а затем добавляет ее к остальной части строки. Параметр lower_rest опускается, чтобы сохранить остальную часть строки нетронутой, или для нее устанавливается значение true, чтобы преобразовать в нижний регистр.
3) capitalize_every_word
Делает первую букву заглавной каждого слова строки. Используется str.title.
4) count_vowels
Возвращает number гласных в string. При помощи регулярного выражения, вычисляется количество гласных (A, E, I, O, U) в строке.
5) decapitalize
Делает первую букву строки строчной, а затем добавляет ее к остальной части строки. Параметр upper_rest опускается, чтобы сохранить остальную часть строки нетронутой, или для нее устанавливается значение true, чтобы преобразовать в верхний регистр.
6) is_lower_case
Преобразует строку в верхний регистр при помощи метода str.lower() и сравнивает ее с оригиналом.
7) is_upper_case
Преобразует строку в нижний регистр при помощи метода str.upper() и сравнивает ее с оригиналом.
palindrome
Возвращает True если строка является палиндромом, иначе False.
Пишем игру на Python
Прежде чем мы начнём программировать что-то полезное на Python, давайте закодим что-нибудь интересное. Например, свою игру, где нужно не дать шарику упасть, типа Арканоида. Вы, скорее всего, играли в детстве во что-то подобное, поэтому освоиться будет просто.
Логика игры
Есть игровое поле — простой прямоугольник с твёрдыми границами. Когда шарик касается стенки или потолка, он отскакивает в другую сторону. Если он упадёт на пол — вы проиграли. Чтобы этого не случилось, внизу вдоль пола летает платформа, а вы ей управляете с помощью стрелок. Ваша задача — подставлять платформу под шарик как можно дольше. За каждое удачное спасение шарика вы получаете одно очко.
Алгоритм
Чтобы реализовать такую логику игры, нужно предусмотреть такие сценарии поведения:
Хитрость в том, что всё это происходит параллельно и независимо друг от друга. То есть пока шарик летает, мы вполне можем двигать платформу, а можем и оставить её на месте. И когда шарик отскакивает от стен, это тоже не мешает другим объектам двигаться и взаимодействовать между собой.
Получается, что нам нужно определить три класса — платформу, сам шарик и счёт, и определить, как они реагируют на действия друг друга. Поле нам самим определять не нужно — для этого есть уже готовая библиотека. А потом в этих классах мы пропишем методы — они как раз и будут отвечать за поведение наших объектов.
По коням, пишем на Python
Для этого проекта вам потребуется установить и запустить среду Python. Как это сделать — читайте в нашей статье.
Начало программы
Чтобы у нас появилась графика в игре, используем библиотеку Tkinter. Она входит в набор стандартных библиотек Python и позволяет рисовать простейшие объекты — линии, прямоугольники, круги и красить их в разные цвета. Такой простой Paint, только для Python.
Чтобы создать окно, где будет видна графика, используют класс Tk(). Он просто делает окно, но без содержимого. Чтобы появилось содержимое, создают холст — видимую часть окна. Именно на нём мы будем рисовать нашу игру. За холст отвечает класс Canvas(), поэтому нам нужно будет создать свой объект из этого класса и дальше уже работать с этим объектом.
Если мы принудительно не ограничим скорость платформы, то она будет перемещаться мгновенно, ведь компьютер считает очень быстро и моментально передвинет её к другому краю. Поэтому мы будем искусственно ограничивать время движения, а для этого нам понадобится модуль Time — он тоже стандартный.
Последнее, что нам глобально нужно, — задавать случайным образом начальное положение шарика и платформы, чтобы было интереснее играть. За это отвечает модуль Random — он помогает генерировать случайные числа и перемешивать данные.
Запишем всё это в виде кода на Python:
Мы подключили все нужные библиотеки, сделали и настроили игровое поле. Теперь займёмся классами.
Шарик
Сначала проговорим словами, что нам нужно от шарика. Он должен уметь:
Платформа
Сделаем то же самое для платформы — сначала опишем её поведение словами, а потом переведём в код. Итак, вот что должна уметь платформа:
А вот как это будет в виде кода:
Можно было не выделять счёт в отдельный класс и каждый раз обрабатывать вручную. Но здесь реально проще сделать класс, задать нужные методы, чтобы они сами потом разобрались, что и когда делать.
От счёта нам нужно только одно (кроме конструктора) — чтобы он правильно реагировал на касание платформы, увеличивал число очков и выводил их на экран:
У нас всё готово для того, чтобы написать саму игру. Мы уже провели необходимую подготовку всех элементов, и нам остаётся только создать конкретные объекты шарика, платформы и счёта и сказать им, в каком порядке мы будем что делать.
Смысл игры в том, чтобы не уронить шарик. Пока этого не произошло — всё движется, но как только шарик упал — нужно показать сообщение о конце игры и остановить программу.
Посмотрите, как лаконично выглядит код непосредственно самой игры:
Что дальше
На основе этого кода вы можете сделать свою модификацию игры: