PYTHON БАҒДАРЛАМАЛАУ ТІЛІНІҢ ҚОСЫМША МҮМКІНДІКТЕРІ

    Ph.D. Шалтабаев Алтай Аканович,

    Майкина Гульназ Баймукашевна

                                                   (Жетысуского государственного университета, 

                                                       учитель информатики ОСШИКОР

                                                       г. Талдыкорган, Республика Казахстан)

                                                 

                   СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ,

Вычислительная техника и программирование.

 

PYTHON БАҒДАРЛАМАЛАУ ТІЛІНІҢ ҚОСЫМША МҮМКІНДІКТЕРІ

 

Бүгінгі таңда адам өмірінде компьютерді қолдану күннен-күнге кеңеюде. Компьютердің әмбебаптығы ойын бағдарламаларынан бастап мәліметтер қоймасын басқару жүйесіне дейін, яғни бағдарламалық жабдықтамалардың әр алуандығымен айқындалады. Кез келген міндетті орындау алгоритмнің болуын қажет етеді. Алгоритм негізінде бағдарлама құрылады, яғни есеп шешуінің алгоритмі оны компьютерде орындауға жарамды түрде жазылады. Оның ішіне бағдарламалау тілдері, осы тілдерден аударғыштар, қосалқы  бағдарламалардың кітапханалары, бағдарламалардың құрастырушысы кіреді. Бағдарламалау жүйесінің негізін  құрайтын – бағдарламалау тілі. Осындай бағдарламалау тілінің бірі - Python тілі болып табылады.

Python - бір мезгілде қарапайым және қуатты объектіге бағытталған бағдарламалау тілі болып табылады. Ол жоғары деңгейдегі деректер құрылымын қамтамасыз ететін, талғампаздық синтаксисі бар және динамикалық теруді пайдаланады, ол түрлі қосымшалар арқылы бірнеше платформаларында жұмыс істеу үшін арналған тамаша тіл. Python - бүкіл әлем бойынша түрлі мақсаттар - деректер базасын және сөз өңдеу үшін кең таралған әмбебап тіл, ойындарға интерпретатор қосу және де GUI-ді бағдарламалау және жылдам прототип құру (RAD) үшін арналған тіл. Сонымен қатар Python – INTERNET және WEB қосымшаларын бағдарламалау үшін пайдаланылады.

Python тіліндегі коллекциялар басқа бірқатар объектілерге (міндетті түрде біртектес емес) сілтемелерді сақтайтын деректер түрлері деп аталады. Коллекциялар бірізділікке, жиындарға және бейнелерге бөлінеді. Енгізілген деректер түрлерінің арасында, бірінші болып қарапайым (өзгеретін) және бекітілген жиындар (set және frozenset), екінші –кортеждер (tuple) және ақырында, үшінші – сөздіктер (dict) жатады.

Стандартты жинақтар белгілі бір түрлерінің шешілетін міндеттері үшін жеткілікті, бірақ кейде стандартты емес түрлерге қажеттілік туындайды. Ал Python тілдің әр қарай дамуына, жаңа қосымша деректер түрлерін ұсынды [1].

Python тілін әзірлеушілердің математикалық білімі, деректер түрлеріне өз іздерін қалдырды. Олай болса, Python тіліндегі (set) жиынтығын қарастырайық. Ол өзгермейтін, бірегей элементтердің реттелмеген жиынтығы.

      Жиындар құрамыз:

>>>  v  = {'A', 'C', 4, '5', 'B'}

>>>  v

{'C', 'B', '5', 4, 'A'}

>>> 

      Назар аударыңыз, нәтиже жинағы біз оны жасаған ретпен көрсетілмегенін ескеріңіз, жинағы - реттелмеген жинақ.

      Жиынтықты схемалық түрде елестетіңіз:

Python жиынтықтарының қызықты қасиеттері бар:

>>> v = {'A', 'C', 4, '5', 'B', 4}

>>> v

{'C', 'B', '5', 4, 'A'}

>>> 

Топтаманы қосқан кезде қайталанатын элементтер жойылғанын көреміз (жиынның элементтері бірегей болады).

Жиын жасау жолдарын қарастырыңыз:

>>> set ( [3, 6, 3, 5] )

{3, 5, 6}

>>> 

      Топтамалар тізімнен жасалуы мүмкін. Назар аударыңыз, тізімдерді жасау кезінде тізімнен қайталанатын элементтер жойылады. Бұл қайталанулардың тізімін тазалаудың тамаша жолы:

>>> list (set ( [3, 6, 3, 5] ) )

[3, 5, 6

>>> 

Range функциясы ауқымды жиындарды жасауға мүмкіндік береді:

>>> set(range(10))

{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

>>> 

Кейбір белгіленген операцияларды қарастырайық:

>>> s1 = set(range(5))

>>> s2 = set(range(2))

>>> s1

{0, 1, 2, 3, 4}

>>> s2

{0, 1}

>>> s1.add('5') # элемент қосыңыз  

>>> s1

{0, 1, 2, 3, 4, '5'}

>>> 

    Python жиынтықтары көптеген математикалық жиынтықтармен сәйкес келеді:

>>> s1.indersection (s2) # шақыру әдісі арқылы жиындардың қиылысуы (s1 & s2) {0, 1} 

>>> s1union (s2) # шақыру әдісі арқылы жиындарды біріктіру (s1 & s2)

{0, 1, 2, 3, 4, '5'}

>>> 

      Кортеждер. «Тізімдер болса, неге кортеждер қажет?» -  деген сұрақ тууы мүмкін. Яғни, кортеж бізге әдейі (жаман) және кездейсоқ (жақсы) өзгерістерден қорғайды. Сондай-ақ, ол математикада - кортеж (tuple) тамырларымен кетеді. Кортежді шартты түрде өзгермейтін "тізім" деп атауға болады, өйткені оған өзгертуден басқа көптеген тізімдік функциялар қолданылады. Деректер құрылымының элементтері бағдарлама жұмысы барысында өзгертілмейтініне сенімді болғымыз келсе, кортеждер пайдаланылады. Тізімдердегі жасырылулар мәселесін есте сақтаңыз.

    Кортеждердегі кейбір операциялар:

>>> ()           # бос кортеж жасау ()

>>> (4)         # бұл кортеж емес, бүтін объект! 4

>>> (4,)        # бұл-бір элементтен тұратын кортеж! (4,)

>>> b = ('1', 2, '4')  # кортеж жасаймыз

>>> b

('1', 2, '4')

>>> len(b)            # кортеж ұзындығын анықтаймыз 3

>>> t = tuple(range(10)) # range функция арқылы кортеж жасау ()

>>> t + b              # кортеждерді біріктіру

(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, '1', 2, '4')

>>> r = tuple([1, 5, 6, 7, 8, '1']) # тізімдегі кортеж

(1, 5, 6, 7, 8, '1')

>>> 

Кортеждер арқылы екі айнымалы мәндерді бір уақытта беруге болады:

>>> (x, y) = (10, 5)

>>> x 10

>>> y 5

>>> x, y = 1, 3 # егер дөңгелек жақшаны алып тастасақ та оның нәтижесі өзгермейді

>>> x 1

>>> y 3

>>> 

Екі айнымалының мәнін өзгерту:

>>> x, y = y, x

>>> x 3

>>> y 1

>>> 

Бастапқыда x 1, y 3 болса, x, y = y, x  енгізгенде x 3, y 1 ауысқанын анық байқауға болады.

Біз кортежді өзгертуге болмайды деп айттық, бірақ оны өзгертудің бір жолы ол кортежге кіретін тізім :

>>> t = (1, [1, 3], '3')

>>> t[1] [1, 3]

>>> t[1][0] = '1'

>>> t

(1, ['1', 3], '3')

>>> 

         Сөздіктермен тағы басқа объектілермен бірдей сияқты, кірістірілген функциялар, кілт сөздер (мысалы, for және while циклдары), сондай-ақ арнайы сөздіктер әдістері бар.

Сөздіктер әдістері:

dict.clear () - сөздікті тазартады.

dict.copy () - сөздіктің көшірмесін қайтарады.

classmethod dict.fromkeys (seq[, value]) - seq кілттері және value мәні бар сөздік жасайды.

dict.get (key[, default]) - кілт жоқ болса мәнін қайтарады және default қайтарады.

dict.items () - жұптарды қайтарады (кілтті, мәнді).

dict.keys () - сөздікке кілттерді қайтарады.

dict.pop (key[, default]) - кілтті жояды және мәнді қайтарады. Егер кілт болмаса, default қайтарады dict.popitem () - жояды және қайтарады (кілт, мән). Егер сөздік бос болса, KeyError-ді жығарады. Есіңізде болсын, сөздіктер реттелмеген болады.

dict.setdefault ( key [, default]) - кілт мәнін қайтарады, бірақ ол жоқ болса, default (әдепкі бойынша None) мәні бар кілтті жасайды.

dict.update ([other]) - other-ден жұптар қосу арқылы сөздік жаңартады (кілт, мән). Кілттер қайта жазылады.

dict.values () - сөздік мәнін қайтарады [2].

      Ал енді анықтама үшін (параметрлердің айнымалы саны) қарастырайық. Біз Жұлдызшамен (мысалы, *param) параметрді жариялағанда, осы позициядан бастап аяғына дейін барлық позициялық дәлелдер param атымен кортежге жиналады. Сол сияқты, біз екі Жұлдызшамен (**param) параметрлерді жариялағанда, осы позициядан бастап аяғына дейін барлық негізгі дәлелдер params атымен сөздікке жиналады.

def total(initial=5, *numbers, **keywords): count = initial

for number in numbers:

count += number         # немесе        count = count + number

for key in keywords:

count += keywords[key]       # немесе         count = count + keywords[key]

return count

# 1, 2, 3 – позициялық аргументтер, vegetables және fruits – кілттік аргументтер

print(total(10, 1, 2, 3, vegetables=50, fruits=100))

    Егер кейбір негізгі параметрлер позициялық аргументтер ретінде емес, тек кілтпен қол жетімді болса, оларды жұлдызша арқылы параметрден кейін жариялауға болады. Жұлдызша арқылы параметрден кейін параметрлерді хабарландыру тек негізгі дәлелдер береді. Егер мұндай дәлелдер үшін әдепкі мән көрсетілмесе және оны шақырғанда берілмеген болса, функцияға жүгіну қатені тудырады.

def total(initial=5, *numbers, extra_number): count = initial

for number in numbers: count += number

count += extra_number print(count)

total(10, 1, 2, 3, extra_number=50)

total(10, 1, 2, 3)

# Қате пайда болады, себебі біз мәнді көрсетпедік

# 'extra_number' аргументі үшін үйреншікті жағдай.

     Түйіндей келе, Python  бағдарламалау тілінің қосымша деректер түрлерінің қасиеттері мен олардың атқаратын қызметтерін қарастырдық. Атап айтсақ, жиындар (set), кортеждер (tuple) және сөздіктер (dict). Бұлар стандартты жинақтарға косымша деректер болып табылады.

 

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1.                 Д. Ю. Федоров. Программирование на языке высокого уровня Python. Санкт-Петербург 2019, – 85 – 90 c.

2.                 А. Н. Чаплыгин. Учимся программировать вместе с Питоном. Учебник. – ревизия 226. – 135 с.

3.                 Марк Лутц. Изучаем Python. 4-е издание. – Пер. с англ. – СПб.: Символ-Плюс, 2011, – 48 с.

 

Научный руководитель:

(Ph.D.) – Технических наук Шалтабаев Алтай Аканович