Подготовка к ЕГЭ. Программирование на Python. Основы. Учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 1 Программирование на Python. Основы
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
| print('Generate first value') yield 5 print('Generate second value') yield 2 print('Generate third value') yield 7 После выполнения функции next(gen_obj) выполняются все команды после курсора, включая ближайший вызов оператора yield. >>>gen_obj(next) 'Generate first value' 5 Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 95 При этом объект генератора функции зафиксирует курсор в позиции после первого оператора yield. gen_obj = print('Generate first value') yield 5 | print('Generate second value') yield 2 print('Generate third value') yield 7 То есть мы видим, что код функции не выполняется до тех пор, пока мы не указываем, что нам необходимо получить следующее значение. >>>next(gen_obj) 'Generate second value' 2 >>>next(gen_obj) 'Generate third value' 7 Но что будет после того, как генератор вернет все значения? Сейчас наша генератор-функция находится в следующем состоянии. gen_obj = print('Generate first value') yield 5 print('Generate second value') yield 2 print('Generate third value') yield 7 | При последующем вызове функции next(gen_obj) python будет возвращать код исключения StopIteration. Следующая конструкция выведет на экран все возвращаемые генератором значения for a in test_gen(): print(a) Если представить данный код с помощью цикла while и обработки исключения, получим такую запись. gen = test_gen() try: while True: a = next(gen) print(a) except StopIteration: print('Stop iteration') Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 96 Конструкция try-except выполняет код, описанный в секции try, и в случае возникновения исключения StopIteration печатает на экран фразу ‘Stop Iteration’. Конечно же писать подобные генераторы через функции не самый грамотный вариант решения задачи, особенно учитывая наличие выражений-генераторов. Функции-генераторы применяются для решения задач, где нельзя обойтись простыми генераторами-выражениями. Например, считывание строк файла, который дозаписывается в процессе его чтения. import time def file_read(filename): f = open(filename) s = '' while s != 'STOP': s = f.readline() if not s: time.sleep(0.1) continue yield s f.close() for line in file_read('test.txt'): print(line.strip()) Зачем нужен такой генератор? Все просто, им очень удобно пользоваться. Да, можно написать подобный код и без генератора, но тогда насколько менее читаемым будет код, где мы совместим алгоритм считывания с ожиданием и обработкой строки. В рассмотренном же случае мы пишем логику считывания файла внутри функции-генератора и используем его внутри цикла for, что разделяет логические части нашего алгоритма. Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 97 Функции all и any Очень удобным инструментом совместно с применением генераторов являются функции all и any. Функция all(итер_объект) проверяет, все ли значения итерируемого объекта истинны, функция any(итер_объект) – истинен ли хотя бы один элемент итерируемого объекта. Функция all работает по следующей логике: перебираются элементы итерируемого объекта, если найдено значение, соответствующее False (0, пустая строка, пустой список, None), то возвращается False, если таких элементов не найдено возвращается True. Работу функции all можно проиллюстрировать с помощью следующего кода: def all_func(iter): for x in iter: if not x: return False return True Функция any работает так: если при переборе встретилось значение, соответствующее значению True, то возвращается True, если таких значений не встретилось, возвращается False. def any_func(iter): for x in iter: if x: return True return False Также можно использовать данные функции с оператором not. not any(итер_объект) – все значения ложны, not all(итер_объект) – хотя бы одно значение ложно. Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 98 Пример 1. Все ли целые числа из диапазона [10; 40] удовлетворяют выражению? 𝑥 2 + 3𝑥 − 10 > 0 Решение с помощью all (выводит True или False) print(all(x**2 + 3x – 10 > 0 for x in range(10, 41))) Пример 2. Все ли целые числа, кратные 3 или 5, в диапазоне [100; 150] имеют еще один нечетный делитель, отличный от 1, 3 и 5? Решение. Разложим задачу на подзадачи. Определение кратности 3 или 5 any(x % d == 0 for d in (3, 5)) Определение наличия нечетного делителя – переберем все числа от 7 до х с шагом два, если хотя бы одно число является делителем, вернем True. any(x % d == 0 for d in range(7, x, 2)) Соединяем в одно выражение print(all(any(x % d == 0 for d in range(7, x, 2)) for x in range(100, 151) if any(x % d == 0 for d in (3, 5)))) Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 99 Полезные приемы Сумма логических значений Также с помощью выражений-генераторов и понимания, что логический тип наследуется от целочисленного, можно находить количество совпадений с помощью функции sum. Пример. Сколько чисел в диапазоне [1000; 10000] делятся на 3, 5 и 7 одновременно? Решение. sum(all(x % d == 0 for d in (3, 5, 7)) for x in range(1000, 10001)) В итоге получим последовательность из значений True и False, которые при суммировании будут интерпретироваться, как 1 и 0, соответственно. Аналогично можно воспользоваться функцией нахождения длины для конструкции с list comprehension len( [0 for x in range(1000, 10001) if all(x % d == 0 for d in (3, 5, 7))] ) Так как нет необходимости сохранять все значения для скорости работы можно присвоить всем элементам одно значение, которое уже хранится в памяти. Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 100 Многомерные списки Также стоит помнить, что результат работы генератора на каждом этапе возвращает ту структуру, которая описана в левой части выражения. То есть, если указывается кортеж, то генерироваться будет последовательностей кортежей. Пример. Составить список значений, который можно получить из чисел 2, 5, 8, 10, 15 путем применения двух команд +2 и *3. Реализация 1. Список пар. nums = (2, 5, 8, 10, 15) print([(x + 2, x * 3) for x in nums]) # [(4, 6), (7, 15), (10, 24), (12, 30), (17, 45)] Реализация 2. Список значений. nums = (2, 5, 8, 10, 15) print([x + 2 for x in nums] + [x * 3 for x in nums]) # [4, 7, 10, 12, 17, 6, 15, 24, 30, 45] Реализация 3. Множество значений (только уникальные значения) nums = (2, 5, 8, 10, 15) print({v for x in nums for v in (x+2, x*3)}) # {4, 6, 7, 15, 10, 24, 12, 30, 17, 45} Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 101 Список литературы [1] «PEP 8 -- Style Guide for Python Code | Python.org,» [В Интернете]. Available: https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/. [Дата обращения: 05 09 2021]. [2] «Все, что нужно знать о сборщике мусора в Python / Habr,» [В Интернете]. Available: https://habr.com/ru/post/417215/. [Дата обращения: 02 09 2021]. [3] «Дополнительный код,» [В Интернете]. Available: https://ru.wikipedia.org/wiki/Дополнительный_код. [Дата обращения: 03 09 2021]. [4] «8. Compound statements — Python 3.9.7 documentation,» [В Интернете]. Available: https://docs.python.org/3/reference/compound_stmts.html#grammar-token- if-stmt. [Дата обращения: 05 09 2021]. [5] «8. Составные операторы,» [В Интернете]. Available: https://digitology.tech/docs/python_3/reference/compound_stmts.html#else. [Дата обращения: 05 09 2021]. [6] «PEP 20 -- The Zen of Python | Python.org,» [В Интернете]. Available: https://www.python.org/dev/peps/pep-0020/. [Дата обращения: 05 09 2021]. [7] «Download Python | Python.org,» [В Интернете]. Available: https://www.python.org/downloads/. [Дата обращения: 05 09 2021]. [8] «Программная ошибка - ВикипедиЯ,» [В Интернете]. Available: https://ru.wikipedia.org/wiki/Программная_ошибка. [Дата обращения: 05 09 2021]. [9] «Стек вызовов - Википедия,» [В Интернете]. Available: https://ru.wikipedia.org/wiki/Стек_вызовов. [Дата обращения: 06 09 2021]. [10] «Built-in Types — Python 3.9.7 documentation,» [В Интернете]. Available: https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#common-sequence- operations. [Дата обращения: 10 09 2021]. [11] «List of Unicode Characters of Category “Decimal Number”,» [В Интернете]. Available: https://www.compart.com/en/unicode/category/Nd. [Дата обращения: 11 09 2021]. Открытый учебник по информатике. Программирование на Python. Основы 102 [12] «List of Unicode Characters of Category “Other Number”,» [В Интернете]. Available: https://www.compart.com/en/unicode/category/No. [Дата обращения: 11 09 2021]. [13] «Юникод - Википедия,» [В Интернете]. Available: https://ru.wikipedia.org/wiki/Юникод. [Дата обращения: 11 09 2021]. [14] «2. Lexical analysis — Python 3.9.7 documentation,» [В Интернете]. Available: https://docs.python.org/3/reference/lexical_analysis.html#string- and-bytes-literals. [Дата обращения: 11 07 2021]. [15] «PEP 3107 -- Function Annotations | Python.org,» [В Интернете]. Available: https://www.python.org/dev/peps/pep-3107/. [Дата обращения: 21 09 2021]. [16] «Wayback Machine,» [В Интернете]. Available: http://web.archive.org/web/20070730120117/http://oakwinter.com/code/type check/. [Дата обращения: 21 09 2021]. [17] «PEP 257 -- Docstring Conventions | Python.org,» [В Интернете]. Available: https://www.python.org/dev/peps/pep-0257/. [Дата обращения: 21 09 2021]. [18] «reStructuredText,» [В Интернете]. Available: https://docutils.sourceforge.io/rst.html. [Дата обращения: 21 09 2021]. [19] «PEP 287 -- reStructuredText Docstring Format | Python.org,» [В Интернете]. Available: https://www.python.org/dev/peps/pep-0287/. [Дата обращения: 21 09 2021]. [20] «PEP 570 -- Python Positional-Only Parameters | Python.org,» [В Интернете]. Available: https://www.python.org/dev/peps/pep-0570/. [Дата обращения: 21 09 2021]. [21] «ЕГЭ по информатике: генератор вариантов,» [В Интернете]. Available: https://kpolyakov.spb.ru/school/ege/gen.php?action=viewAllEgeNo&egeId= 24&cat155=on&cat156=on&cat164=on. [Дата обращения: 17 09 2021]. [22] «Итерируемый объект, итератор и генератор в Python,» [В Интернете]. Available: https://pythoner.name/iterator. [Дата обращения: 11 09 2021]. Открытый учебник. Программирование на Python © 2021 by Евгений Джобс is licensed under Attribution 4.0 International. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |