Изучаем Python Эрик Метиз. Crash course2 n d e d i t i o na h a n d s o n, p r o j e c t b a s e d i n t r o d u c t i o n t o p r o g r a m m i n g

• Название: Crash course2 n d e d i t i o na h a n d s o n, p r o j e c t b a s e d i n t r o d u c t i o n t o p r o g r a m m i n g
• Дата: 22.09.2022
• Размер: 6.19 Mb.
• Имя файла: Изучаем Python Эрик Метиз.pdf
• Тип: Документы; #690181
• страница: 14 из 52

aliens.py
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
alien_1 = {'color': 'yellow', 'points': 10}
alien_2 = {'color': 'red', 'points': 15}

Вложение 121
❶
aliens = [alien_0, alien_1, alien_2]
for alien in aliens:
print(alien)
Сначала создаются три словаря, каждый из которых представляет отдельного при- шельца. В точке  каждый словарь заносится в список с именем aliens
. Наконец, программа перебирает список и выводит каждого пришельца:
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'yellow', 'points': 10}
{'color': 'red', 'points': 15}
Конечно, в реалистичном примере будут использоваться более трех пришельцев, которые будут генерироваться автоматически. В следующем примере функция range()
создает флот из 30 пришельцев:
# Создание пустого списка для хранения пришельцев.
aliens = []
# Создание 30 зеленых пришельцев.
❶
for alien_number in range(30):
❷
new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
❸
aliens.append(new_alien)
# Вывод первых 5 пришельцев:
❹
for alien in aliens[:5]:
print(alien)
print("...")
# Вывод количества созданных пришельцев.
❺
print(f"Total number of aliens: {len(aliens)}")
В начале примера список для хранения всех пришельцев, которые будут созданы, пуст. В точке  функция range()
возвращает множество чисел, которое просто сообщает Python, сколько раз должен повторяться цикл. При каждом выполнении цикла создается новый пришелец , который затем добавляется в список aliens
.
В точке  сегмент используется для вывода первых пяти пришельцев, а в точке  выводится длина списка (для демонстрации того, что программа действительно сгенерировала весь флот из 30 пришельцев):
{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}
{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}
{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}
{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}
{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}
Total number of aliens: 30

122 Глава 6 • Словари
Все пришельцы обладают одинаковыми характеристиками, но Python рассматри- вает каждого пришельца как отдельный объект, что позволяет изменять атрибуты каждого владельца по отдельности.
Как работать с таким множеством? Представьте, что в этой игре некоторые при- шельцы изменяют цвет и начинают двигаться быстрее. Когда приходит время сме- ны цветов, мы можем воспользоваться циклом for и командой if для изменения цвета. Например, чтобы превратить первых трех пришельцев в желтых, двигающих- ся со средней скоростью и приносящих игроку по 10 очков, можно действовать так:
# Создание пустого списка для хранения пришельцев.
aliens = []
# Создание 30 зеленых пришельцев.
for alien_number in range (0,30):
new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
aliens.append(new_alien)
for alien in aliens[0:3]:
if alien['color'] == 'green':
alien['color'] = 'yellow'
alien['speed'] = 'medium'
alien['points'] = 10
# Вывод первых 5 пришельцев:
for alien in aliens[0:5]:
print(alien)
print("...")
Чтобы изменить первых трех пришельцев, мы перебираем элементы сегмента, включающего только первых трех пришельцев. В данный момент все пришельцы зеленые (
'green'
), но так будет не всегда, поэтому мы пишем команду if
, которая гарантирует, что изменяться будут только зеленые пришельцы. Если пришелец зеленый, то его цвет меняется на желтый (
'yellow'
), скорость — на среднюю
(
'medium'
), а награда увеличивается до 10 очков:
{'speed': 'medium', 'color': 'yellow', 'points': 10}
{'speed': 'medium', 'color': 'yellow', 'points': 10}
{'speed': 'medium', 'color': 'yellow', 'points': 10}
{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}
{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}
Цикл можно расширить, добавив блок elif для превращения желтых пришельцев в красных — быстрых и приносящих игроку по 15 очков. Мы не станем приводить весь код, а цикл выглядит так:
for alien in aliens[0:3]:
if alien['color'] == 'green':
alien['color'] = 'yellow'
alien['speed'] = 'medium'
alien['points'] = 10

Вложение 123
elif alien['color'] == 'yellow':
alien['color'] = 'red'
alien['speed'] = 'fast'
alien['points'] = 15
Решение с хранением словарей в списке достаточно часто встречается тогда, когда каждый словарь содержит разные атрибуты одного объекта. Например, вы можете создать словарь для каждого пользователя сайта, как это было сделано в програм- ме user .py на с. 114, и сохранить отдельные словари в списке с именем users
. Все словари в списке должны иметь одинаковую структуру, чтобы вы могли перебрать список и выполнить с каждым объектом словаря одни и те же операции.
Список в словаре
Вместо того чтобы помещать словарь в список, иногда бывает удобно поместить список в словарь. Представьте, как бы вы описали в программе заказанную пиццу.
Если ограничиться только списком, сохранить удастся разве что список топпингов к пицце. При использовании словаря список топпингов может быть всего лишь одним аспектом описания пиццы.
В следующем примере для каждой пиццы сохраняются два вида информации: осно- ва и список топпингов. Список топпингов представляет собой значение, связанное с ключом 'toppings'
. Чтобы использовать элементы в списке, нужно указать имя словаря и ключ 'toppings'
, как и для любого другого значения в словаре. Вместо одного значения будет получен список топпингов:
pizza.py
# Сохранение информации о заказанной пицце.
❶
pizza = {
'crust': 'thick',
'toppings': ['mushrooms', 'extra cheese'],
}
# Описание заказа.
❷
print(f"You ordered a {pizza['crust']}-crust pizza "
"with the following toppings:")
❸
for topping in pizza['toppings']:
print("\t" + topping)
Работа начинается в точке  со словаря с информацией о заказанной пицце.
С ключом в словаре 'crust'
связано строковое значение 'thick'
. С другим ключом 'toppings'
связано значение-список, в котором хранятся все заказанные топпинги.
В точке  выводится описание заказа перед созданием пиццы. Если вам нужно разбить длинную строку в вызове print()
, выберите точку для разбиения выводи- мой строки и закончите строку кавычкой. Снабдите следующую строку отступом, добавьте открывающую кавычку и продолжите строку. Python автоматически объединяет все строки, обнаруженные в круглых скобках. Для вывода дополне-

124 Глава 6 • Словари ний пишется цикл for
. Чтобы вывести список топпингов, мы используем ключ 'toppings'
, а Python берет список топпингов из словаря.
Следующее сообщение описывает пиццу, которую мы собираемся создать:
You ordered a thick-crust pizza with the following toppings: mushrooms extra cheese
Вложение списка в словарь может применяться каждый раз, когда с одним ключом словаря должно быть связано более одного значения. Если бы в предыдущем при- мере с языками программирования ответы сохранялись в списке, один участник опроса мог бы выбрать сразу несколько любимых языков. При переборе словаря значение, связанное с каждым человеком, представляло бы собой список языков
(вместо одного языка). В цикле for словаря создается другой цикл для перебора списка языков, связанных с каждым участником:
favorite_languages.py
❶
favorite_languages = {
'jen': ['python', 'ruby'],
'sarah': ['c'],
'edward': ['ruby', 'go'],
'phil': ['python', 'haskell'],
}
❷
for name, languages in favorite_languages.items():
print(f"\n{name.title()}'s favorite languages are:")
❸
for language in languages:
print(f"\t{language.title()}")
Вы видите в точке , что значение, связанное с каждым именем, теперь представля- ет собой список. У некоторых участников один любимый язык программирования, у других таких языков несколько. При переборе словаря в точке  переменная с именем languages используется для хранения каждого значения из словаря, пото- му что мы знаем, что каждое значение будет представлять собой список. В основном цикле по элементам словаря другой цикл  перебирает элементы списка любимых языков каждого участника. Теперь каждый участник опроса может указать сколько угодно любимых языков программирования:
Jen's favorite languages are:
Python
Ruby
Sarah's favorite languages are:
C
Phil's favorite languages are:
Python
Haskell

Вложение 125
Edward's favorite languages are:
Ruby
Go
Чтобы дополнительно усовершенствовать программу, включите в начало цикла for словаря команду if для проверки того, выбрал ли данный участник более одного языка программирования (проверка основана на значении len(languages)
). Если у участника только один любимый язык, текст сообщения изменяется для един- ственного числа (например, «Sarah’s favorite language is C»).
ПРИМЕЧАНИЕ Глубина вложения списков и словарей не должна быть слишком боль- шой . Если вам приходится вкладывать элементы на глубину существенно большую, чем в предыдущих примерах, или если вы работаете с чужим кодом со значительной глуби- ной вложения, скорее всего, у задачи существует более простое решение .
Словарь в словаре
Словарь также можно вложить в другой словарь, но в таких случаях код быстро усложняется. Например, если на сайте есть несколько пользователей с уникаль- ными именами, вы можете использовать имена пользователей как ключи в сло- варе. Информация о каждом пользователе при этом хранится в словаре, который используется как значение, связанное с именем. В следующем примере о каждом пользователе хранится три вида информации: имя, фамилия и место жительства.
Чтобы получить доступ к этой информации, переберите имена пользователей и словарь с информацией, связанной с каждым именем:
many_users.py
users = {
'aeinstein': {
'first': 'albert',
'last': 'einstein',
'location': 'princeton',
},
'mcurie': {
'first': 'marie',
'last': 'curie',
'location': 'paris',
},
}
❶
for username, user_info in users.items():
❷
print(f"\nUsername: {username}")
❸
full_name = f"{user_info['first']} {user_info['last']}"
location = user_info['location']
❹
print(f"\tFull name: {full_name.title()}")
print(f"\tLocation: {location.title()}")

126 Глава 6 • Словари
В программе определяется словарь с именем users
, содержащий два ключа: для пользователей 'aeinstein'
и 'mcurie'
. Значение, связанное с каждым ключом, представляет собой словарь с именем, фамилией и местом жительства пользова- теля. В процессе перебора словаря users в точке  Python сохраняет каждый ключ в переменной username
, а словарь, связанный с каждым именем пользователя, со- храняется в переменной user_info
. Внутри основного цикла в словаре выводится имя пользователя .
В точке  начинается работа с внутренним словарем. Переменная user_info
, со- держащая словарь с информацией о пользователе, содержит три ключа:
'first'
,
'last'
и 'location'
. Каждый ключ используется для построения аккуратно от- форматированных данных с полным именем и местом жительства пользователя, с последующим выводом сводки известной информации о пользователе :
Username: aeinstein
Full name: Albert Einstein
Location: Princeton
Username: mcurie
Full name: Marie Curie
Location: Paris
Обратите внимание на идентичность структур словарей всех пользователей. Хотя
Python этого и не требует, наличие единой структуры упрощает работу с вложен- ными словарями. Если словари разных пользователей будут содержать разные ключи, то код в цикле for заметно усложнится.
УПРАЖНЕНИЯ
6.7. Люди: начните с программы, написанной для упражнения 6.1 (с. 113). Создайте два но- вых словаря, представляющих разных людей, и сохраните все три словаря в списке с име- нем people
. Переберите элементы списка людей. В процессе перебора выведите всю имею- щуюся информацию о каждом человеке.
6.8. Домашние животные: создайте несколько словарей, имена которых представляют клички домашних животных. В каждом словаре сохраните информацию о виде животно- го и имени владельца. Сохраните словари в списке с именем pets
. Переберите элементы списка. В процессе перебора выведите всю имеющуюся информацию о каждом животном.
6.9. Любимые места: создайте словарь с именем favorite_places
. Придумайте названия трех мест, которые станут ключами словаря, и сохраните для каждого человека от одного до трех любимых мест. Чтобы задача стала более интересной, опросите нескольких друзей и соберите реальные данные для своей программы. Переберите данные в словаре, выведите имя каждого человека и его любимые места.
6.10. Любимые числа: измените программу из упражнения 6.2 (с. 114), чтобы для каждого человека можно было хранить более одного любимого числа. Выведите имя каждого чело- века в списке и его любимые числа.
6.11. Города: создайте словарь с именем cities
. Используйте названия трех городов в ка- честве ключей словаря. Создайте словарь с информацией о каждом городе; включите в него страну, в которой расположен город, примерную численность населения и один примеча-

Итоги 127
тельный факт, относящийся к этому городу. Ключи словаря каждого города должны назы- ваться country
, population и fact
. Выведите название каждого города и всю сохраненную информацию о нем.
6.12. Расширение: примеры, с которыми мы работаем, стали достаточно сложными, и в них можно вносить разного рода усовершенствования. Воспользуйтесь одним из при- меров этой главы и расширьте его: добавьте новые ключи и значения, измените контекст программы или улучшите форматирование вывода.
Итоги
В этой главе вы научились определять словари и работать с хранящейся в них информацией. Вы узнали, как обращаться к отдельным элементам словаря и из- менять их, как перебрать всю информацию в словаре. Вы научились перебирать пары «ключ-значение», ключи и значения словаря. Также были рассмотрены воз- можности вложения словарей в список, вложения списков в словари и вложения словарей в другие словари.
В следующей главе будут рассмотрены циклы while и получение входных данных от пользователей программ. Эта глава будет особенно интересной, потому что вы наконец-то сможете сделать свои программы интерактивными: они начнут реаги- ровать на действия пользователя.

7
Ввод данных и циклы while
Программы обычно пишутся для решения задач конечного пользователя. Для этого им нужна некоторая информация, которую должен ввести пользователь. Про- стой пример: допустим, пользователь хочет узнать, достаточен ли его возраст для голосования. Если вы пишете программу для ответа на этот вопрос, то вам нужно будет узнать возраст пользователя. Программа должна запросить у пользователя значение — его возраст; когда у программы появятся данные, она может сравнить их с возрастом, дающим право на голосование, и сообщить результат.
В этой главе вы узнаете, как получить пользовательский ввод (то есть входные данные), чтобы программа могла работать с ним. Если программа хочет получить отдельное имя, она запрашивает отдельное имя; если ей нужен список имен — она также выводит соответствующее сообщение. Для получения данных в программах используется функция input()
Вы также научитесь продолжать работу программы, пока пользователь вводит новые данные; после получения всех данных программа переходит к работе с полу- ченной информацией. Цикл while в языке Python позволяет выполнять программу, пока некоторое условие остается истинным.
Когда вы научитесь работать с пользовательским вводом и управлять продолжи- тельностью выполнения программы, вы сможете создавать полностью интерак- тивные программы.
Как работает функция input()
Функция input()
приостанавливает выполнение программы и ожидает, пока пользователь введет некоторый текст. Получив ввод, Python сохраняет его в пере- менной, чтобы вам было удобнее работать с ним.
Например, следующая программа предлагает пользователю ввести текст, а затем выводит сообщение для пользователя:
parrot.py
message = input("Tell me something, and I will repeat it back to you: ")
print(message)

Как работает функция input() 129
Функция input()
получает один аргумент: текст подсказки (или инструкции), который выводится на экран, чтобы пользователь понимал, что от него требуется.
В данном примере при выполнении первой строки пользователь видит подсказку с предложением ввести любой текст. Программа ожидает, пока пользователь введет ответ, и продолжает работу после нажатия Enter. Ответ сохраняется в переменной message
, после чего вызов print(message)
дублирует введенные данные:
Tell me something, and I will repeat it back to you: Hello everyone!
Hello everyone!
ПРИМЕЧАНИЕ Sublime Text и многие другие текстовые редакторы не запускают про- граммы, запрашивающие входные данные у пользователя . Вы можете использовать эти редакторы для создания таких программ, но запускать их придется из терминального окна . См . «Запуск программ Python в терминале», с . 31 .
Содержательные подсказки
Каждый раз, когда в вашей программе используется функция input()
, вы должны включать четкую, понятную подсказку, которая точно сообщит пользователю, какую информацию вы от него хотите получить. Подойдет любое предложение, которое объяснит пользователю, что нужно вводить. Пример:
greeter.py
name = input("Please enter your name: ")
print(f"\nHello, {name}!")
Добавьте пробел в конце подсказки (после двоеточия в предыдущем примере), чтобы отделить подсказку от данных, вводимых пользователем, и четко показать, где должен вводиться текст. Пример:
Please enter your name: Eric
Hello, Eric!
Иногда подсказка занимает более одной строки. Например, вы можете сообщить пользователю, для чего программа запрашивает данные. Текст подсказки можно сохранить в переменной и передать эту переменную функции input()
: вы строите длинное приглашение из нескольких строк, а потом выполняете одну компактную команду input()