Конспект по языку программирования Python

Оглавление:

Python 3: Строки. Функции и методы строк

Базовые операции

# Конкатенация (сложение)
>>> s1 = 'spam'
>>> s2 = 'eggs'
>>> print(s1 + s2)
'spameggs'

# Дублирование строки
>>> print('spam' * 3)
spamspamspam

# Длина строки
>>> len('spam')
4

# Доступ по индексу
>>> S = 'spam'
>>> S[0]
's'
>>> S[2]
'a'
>>> S[-2]
'a'

# Срез
>>> s = 'spameggs'
>>> s[3:5]
'me'
>>> s[2:-2]
'ameg'
>>> s[:6]
'spameg'
>>> s[1:]
'pameggs'
>>> s[:]
'spameggs'

# Шаг, извлечения среза
>>> s[::-1]
'sggemaps'
>>> s[3:5:-1]
''
>>> s[2::2]
'aeg'

Другие функции и методы строк

# Литералы строк
S = 'str'; S = "str"; S = '''str'''; S = """str"""
# Экранированные последовательности
S = "s\np\ta\nbbb"
# Неформатированные строки (подавляют экранирование)
S = r"C:\temp\new"
# Строка байтов
S = b"byte"
# Конкатенация (сложение строк)
S1 + S2
# Повторение строки
S1 * 3
# Обращение по индексу
S[i]
# Извлечение среза
S[i:j:step]
# Длина строки
len(S)
# Поиск подстроки в строке. Возвращает номер первого вхождения или -1
S.find(str, [start],[end])
# Поиск подстроки в строке. Возвращает номер последнего вхождения или -1
S.rfind(str, [start],[end])
# Поиск подстроки в строке. Возвращает номер первого вхождения или вызывает ValueError
S.index(str, [start],[end])
# Поиск подстроки в строке. Возвращает номер последнего вхождения или вызывает ValueError
S.rindex(str, [start],[end])
# Замена шаблона
S.replace(шаблон, замена)
# Разбиение строки по разделителю
S.split(символ)
# Состоит ли строка из цифр
S.isdigit()
# Состоит ли строка из букв
S.isalpha()
# Состоит ли строка из цифр или букв
S.isalnum()
# Состоит ли строка из символов в нижнем регистре
S.islower()
# Состоит ли строка из символов в верхнем регистре
S.isupper()
# Состоит ли строка из неотображаемых символов (пробел, символ перевода страницы ('\f'), "новая строка" ('\n'), "перевод каретки" ('\r'), "горизонтальная табуляция" ('\t') и "вертикальная табуляция" ('\v'))
S.isspace()
# Начинаются ли слова в строке с заглавной буквы
S.istitle()
# Преобразование строки к верхнему регистру
S.upper()
# Преобразование строки к нижнему регистру
S.lower()
# Начинается ли строка S с шаблона str
S.startswith(str)
# Заканчивается ли строка S шаблоном str
S.endswith(str)
# Сборка строки из списка с разделителем S
S.join(список)
# Символ в его код ASCII
ord(символ)
# Код ASCII в символ
chr(число)
# Переводит первый символ строки в верхний регистр, а все остальные в нижний
S.capitalize()
# Возвращает отцентрованную строку, по краям которой стоит символ fill (пробел по умолчанию)
S.center(width, [fill])
# Возвращает количество непересекающихся вхождений подстроки в диапазоне [начало, конец] (0 и длина строки по умолчанию)
S.count(str, [start],[end])
# Возвращает копию строки, в которой все символы табуляции заменяются одним или несколькими пробелами, в зависимости от текущего столбца. Если TabSize не указан, размер табуляции полагается равным 8 пробелам
S.expandtabs([tabsize])
# Удаление пробельных символов в начале строки
S.lstrip([chars])
# Удаление пробельных символов в конце строки
S.rstrip([chars])
# Удаление пробельных символов в начале и в конце строки
S.strip([chars])
# Возвращает кортеж, содержащий часть перед первым шаблоном, сам шаблон, и часть после шаблона. Если шаблон не найден, возвращается кортеж, содержащий саму строку, а затем две пустых строки
S.partition(шаблон)
# Возвращает кортеж, содержащий часть перед последним шаблоном, сам шаблон, и часть после шаблона. Если шаблон не найден, возвращается кортеж, содержащий две пустых строки, а затем саму строку
S.rpartition(sep)
# Переводит символы нижнего регистра в верхний, а верхнего – в нижний
S.swapcase()
# Первую букву каждого слова переводит в верхний регистр, а все остальные в нижний
S.title()
# Делает длину строки не меньшей width, по необходимости заполняя первые символы нулями
S.zfill(width)
# Делает длину строки не меньшей width, по необходимости заполняя последние символы символом fillchar
S.ljust(width, fillchar=" ")
# Делает длину строки не меньшей width, по необходимости заполняя первые символы символом fillchar
S.rjust(width, fillchar=" ")

Форматирование строк

S.format(*args, **kwargs)

Примеры

Python: Определение позиции подстроки (функции str.find и str.rfind)

Определение позиции подстроки в строке с помощью функций str.find и str.rfind.

In [1]: str = 'ftp://dl.dropbox.com/u/7334460/Magick_py/py_magick.pdf'

Функция str.find показывает первое вхождение подстроки. Все позиции возвращаются относительно начало строки.

In [2]: str.find('/')
Out[2]: 4

In [3]: str[4]
Out[3]: '/'

Можно определить вхождение в срезе. первое число показывает начало среза, в котором производится поиск. Второе число — конец среза. В случае отсутствия вхождения подстроки выводится -1.

In [4]: str.find('/', 8, 18)
Out[4]: -1

In [5]: str[8:18]
Out[5]: '.dropbox.c'

In [6]: str.find('/', 8, 22)
Out[6]: 20

In [7]: str[8:22]
Out[7]: '.dropbox.com/u'

In [8]: str[20]
Out[8]: '/'

Функция str.rfind осуществляет поиск с конца строки, но возвращает позицию подстроки относительно начала строки.

In [9]: str.rfind('/')
Out[9]: 40

In [10]: str[40]
Out[10]: '/'

Python: Извлекаем имя файла из URL

Понадобилось мне отрезать от URL всё, что находится после последнего слэша, т.е.названия файла. URL можеть быть какой угодно. Знаю, что задачу запросто можно решить с помощью специального модуля, но я хотел избежать этого. Есть, как минимум, два способа справиться с поставленным вопросом.

Способ №1

Достаточно простой способ. Разбиваем строку по слэшам с помощью функции split(), которая возвращает список. А затем из этого списка извлекаем последний элемент. Он и будет названием файла.

In [1]: str = 'http://dl.dropbox.com/u/7334460/Magick_py/py_magick.pdf'

In [2]: str.split('/')
Out[2]: ['http:', '', 'dl.dropbox.com', 'u', '7334460', 'Magick_py', 'py_magick.pdf']

Повторим шаг с присвоением переменной:

In [3]: file_name = str.split('/')[-1]

In [4]: file_name
Out[4]: 'py_magick.pdf'
Способ №2

Второй способ интереснее. Сначала с помощью функции rfind() находим первое вхождение с конца искомой подстроки. Функция возвращает позицию подстроки относительно начала строки. А далее просто делаем срез.

In [5]: str = 'http://dl.dropbox.com/u/7334460/Magick_py/py_magick.pdf'

In [6]: str.rfind('/')
Out[6]: 41

Делаем срез:

In [7]: file_name = str[42:]

In [8]: file_name
Out[8]: 'py_magick.pdf'

Дополнительные материалы

Python: удаление не пустых папок Модуль os содержит ряд функций для работы с файлами, в том числе функции os.remove(path) os.removedirs(path) os.rmdir(path) Однако они могут удалять только пустые папки.

Для удаления не пустых папок нужно использовать модуль shutil и функцию из него shutil.rmtree(path, ignore_errors=False, onerror=None)

Python 3: Генерация случайных чисел (модуль random)

«Генерация случайных чисел слишком важна, чтобы оставлять её на волю случая»

—  Роберт Кавью

Python порождает случайные числа на основе формулы, так что они не на самом деле случайные, а, как говорят, псевдослучайные [1]. Этот способ удобен для большинства приложений (кроме онлайновых казино) [2].

[1]Википедия: Генератор псевдослучайных чисел
[2]Доусон М. Программируем на Python. — СПб.: Питер, 2014. — 416 с.: ил. — 3-е изд

Модуль random позволяет генерировать случайные числа. Прежде чем использовать модуль, необходимо подключить его с помощью инструкции:

import random

random.random

random.random() — возвращает псевдослучайное число от 0.0 до 1.0

random.random()
0.07500815468466127

random.seed

random.seed(<Параметр>) — настраивает генератор случайных чисел на новую последовательность. По умолчанию используется системное время. Если значение параметра будет одиноким, то генерируется одинокое число:

random.seed(20)
random.random()
0.9056396761745207

random.random()
0.6862541570267026

random.seed(20)
random.random()
0.9056396761745207

random.random()
0.7665092563626442

random.uniform

random.uniform(<Начало>, <Конец>) — возвращает псевдослучайное вещественное число в диапазоне от <Начало> до <Конец>:

random.uniform(0, 20)
15.330185127252884

random.uniform(0, 20)
18.092324756265473

random.randint

random.randint(<Начало>, <Конец>) — возвращает псевдослучайное целое число в диапазоне от <Начало> до <Конец>:

random.randint(1,27)
9
random.randint(1,27)
22

random.choince

random.choince(<Последовательность>) — возвращает случайный элемент из любой последовательности (строки, списка, кортежа):

random.choice('Chewbacca')
'h'
random.choice([1,2,'a','b'])
2
random.choice([1,2,'a','b'])
'a'

random.randrange

random.randrange(<Начало>, <Конец>, <Шаг>) — возвращает случайно выбранное число из последовательности.

random.shuffle

random.shuffle(<Список>) — перемешивает последовательность (изменяется сама последовательность). Поэтому функция не работает для неизменяемых объектов.

List = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
List
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
random.shuffle(List)
List
[6, 7, 1, 9, 5, 8, 3, 2, 4]

Вероятностные распределения

random.triangular(low, high, mode) — случайное число с плавающей точкой, low ≤ N ≤ high. Mode - распределение.

random.betavariate(alpha, beta) — бета-распределение. alpha>0, beta>0. Возвращает от 0 до 1.

random.expovariate(lambd) — экспоненциальное распределение. lambd равен 1/среднее желаемое. Lambd должен быть отличным от нуля. Возвращаемые значения от 0 до плюс бесконечности, если lambd положительно, и от минус бесконечности до 0, если lambd отрицательный.

random.gammavariate(alpha, beta) — гамма-распределение. Условия на параметры alpha>0 и beta>0.

random.gauss(значение, стандартное отклонение) — распределение Гаусса.

random.lognormvariate(mu, sigma) — логарифм нормального распределения. Если взять натуральный логарифм этого распределения, то вы получите нормальное распределение со средним mu и стандартным отклонением sigma. mu может иметь любое значение, и sigma должна быть больше нуля.

random.normalvariate(mu, sigma) — нормальное распределение. mu — среднее значение, sigma — стандартное отклонение.

random.vonmisesvariate(mu, kappa) — mu — средний угол, выраженный в радианах от 0 до 2π, и kappa — параметр концентрации, который должен быть больше или равен нулю. Если каппа равна нулю, это распределение сводится к случайному углу в диапазоне от 0 до 2π.

random.paretovariate(alpha) — распределение Парето.

random.weibullvariate(alpha, beta) — распределение Вейбулла.

Примеры

Генерация произвольного пароля

Хороший пароль должен быть произвольным и состоять минимум из 6 символов, в нём должны быть цифры, строчные и прописные буквы. Приготовить такой пароль можно по следующему рецепту:

import random
# Щепотка цифр
str1 = '123456789'
# Щепотка строчных букв
str2 = 'qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm'
# Щепотка прописных букв. Готовится преобразованием str2
в верхний     регистр.
str3 = str2.upper()
print(str3)
# Выведет: 'QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM'

# Соединяем все строки в одну
str4 = str1+str2+str3
print(str4)
# Выведет: '123456789qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmQWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM'

# Преобразуем получившуюся строку в список
ls = list(str4)
# Тщательно перемешиваем список
random.shuffle(ls)
# Извлекаем из списка 12 произвольных значений
psw = ''.join([random.choice(ls) for x in range(12)])
# Пароль готов
print(psw)
# Выведет: '1t9G4YPsQ5L7'

Этот же скрипт можно записать всего в две строки:

import random
print(''.join([random.choice(list('123456789qwertyuiopasdfghjklzxc
vbnmQWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM')) for x in range(12)]))

Данная команда является краткой записью цикла for, вместо неё можно было написать так:

import random
psw = '' # предварительно создаем переменную psw
for x in range(12):
    psw = psw + random.choice(list('123456789qwertyuiopasdfgh
jklzxcvbnmQWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM'))

print(psw)
# Выведет: Ci7nU6343YGZ

Данный цикл повторяется 12 раз и на каждом круге добавляет к строке psw произвольно выбранный элемент из списка.

Список используемых материалов