Czym są słowniki, krotki i zbiory?

Zmienną nazywamy pojemnik na dane. Do rozwiązywania prostych problemów wystarczają zmienne, które przechowują pojedyncze wartości podstawowych typów, np. liczby albo wartości logiczne. Bardziej rozbudowane zadania wymagają jednak pobrania i zapamiętania wielu wartości, często różnych typów. Wtedy potrzebujemy złożonych typów danych. W języku Python mamy do dyspozycji listy, krotki, słowniki oraz zbiory. Wszystkie wymienione typy ułatwiają gromadzenie i analizę danych.

• Prezentacja multimedialna2Prezentacja multimedialna

• Zestaw ćwiczeń interaktywnych3Zestaw ćwiczeń interaktywnych

• Słownik4Słownik

• Bibliografia5Bibliografia

Średnia ocen

Zapewne wiele razy zdarzyło ci się liczyć średnią twoich ocen. Zastanówmy się, jak napisać program, który wykona to zadanie. Zacznijmy od czegoś prostego.

ocena_1 = 3
ocena_2 = 4
ocena_3 = 5

suma = ocena_1 + ocena_2 + ocena_3
srednia = suma / 3
print("Średnia ocen:", srednia)

Wyciągnijmy wnioski. Program jest mało funkcjonalny, co wynika głównie z użycia osobnych zmiennych dla każdej oceny i ustawienia ich wartości na stałe. Jeżeli chcemy mieć możliwość podawania dowolnej liczby ocen, musimy skorzystać z takiego pojemnika na dane, który potrafi przechowywać wiele wartości. Jednym ze złożonych typów danychzłożony typ danychzłożonych typów danych, który możemy wykorzystać w języku Python, jest krotka (ang. tuple).

Krotka to podobna do listy struktura danychstruktura danychstruktura danych, która służy do przechowywania uporządkowanego ciągu wartości w kolejności ich wpisania, czyli inaczej sekwencjisekwencjasekwencji wartości. W języku Python elementami krotek mogą być dane różnego typu, np. liczby i ciągi znakowe. Pozycję elementu w krotce określa tzw. indeks. Pierwszy element krotki ma indeks 0, drugi 1 itd. Do elementów krotki możemy się odwoływać, korzystając z indeksów.

Zaprezentujmy to na przykładzie. Dana jest krotka oceny.

oceny = (3, 4, 5)

By odwołać się do elementu krotki o indeksie 2 i przypisać jego wartość nowej zmiennej wybrana_ocena, użyjemy instrukcji:

oceny = (3, 4, 5)
wybrana_ocena = oceny[2]

print(wybrana_ocena)

Użyjmy krotki w programie.

# Zapisujemy oceny w krotce
oceny = (3, 4, 5)

srednia = sum(oceny) / len(oceny)
print("Średnia ocen:", srednia)

Zastosowanie krotki oceny() pozwala podać dowolną liczbę ocen wejściowych. Dzięki funkcji sum() łatwo sumujemy wartości liczbowe zapisane w krotce, a funkcja len() zwraca nam liczbę jej elementów. Jak widać, krotka upraszcza rozwiązywanie zadań wymagających przechowywania wielu danych.

Jak zapamiętać znaczenia wyrazu?

Kiedy zaglądamy do słownika języka obcego, na początku szukamy wyrazu obcego, a później odczytujemy odpowiadające mu znaczenia. Podobnie zbudowane są słowniki rozumiane jako struktury danych. Zawierają one klucze i odpowiadające im wartości. Relację między kluczem i wskazywaną wartością nazywamy odwzorowaniem (ang. mapping). Klucze pełnią podobną rolę jak indeksy w sekwencjach (listach i krotkach), ale słowniki to typ niesekwencyjny.

Od wersji 3.7 Pythona porządek dodawania kluczy i wartości do słownika jest zapamiętywany.

Napiszmy prosty program, który będzie pozwalał sprawdzać znaczenia obcych wyrazów. Jego najważniejszą częścią będzie baza słów, wykorzystamy słownik.

wyrazy = {
    'go': ['iść', 'pójść', 'chodzić'],
    'see': ['zobaczyć', 'widzieć', 'ujrzeć'],
}

Kluczami w naszym słowniku są ciągi znaków 'go', 'see', a wartości (znaczenia wyrazów), na które wskazują klucze, zapisane zostały w listach. Symbolem relacji między kluczem i wartością jest dwukropek.

wyraz = input('Podaj wyraz obcy: ')

print("Znaczenia wyrazu", wyraz, "to:")
print(*wyrazy[wyraz])

Po pobraniu wyrazu obcego od użytkownika chcemy wydrukować jego znaczenia zapisane w słowniku. Odczytywanie danych ze słownika polega na podaniu jego nazwy i klucza w nawiasach kwadratowych, np. wyrazy[wyraz].

1

Polecenie 3

RnKw6k5Tn9UIC

Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.

Pokaż rozwiązanie

R1D0hWpInkOYr

Grafika przedstawia fragment kodu źródłowego. >>> === RESTART: C:\Users\pauli\OneDrive\Pulpit\slownik_wyrazow.py === Podaj wyraz obcy: see Znaczenia wyrazu see to: zobaczyć widzieć ujrzeć >>> === RESTART: C:\Users\pauli\OneDrive\Pulpit\slownik_wyrazow.py === Podaj wyraz obcy: look Znaczenia wyrazu look to: Traceback (most recent call last): File "C:\Users\pauli\OneDrive\Pulpit\slownik_wyrazow.py", line 9, in

Jeżeli po uruchomieniu programu podamy wyraz, który w słowniku nie występuje, zobaczymy komunikat błędu KeyError. Spróbujmy to poprawić. Drukowanie znaczenia wyrazu poprzedzimy sprawdzeniem, czy podany wyraz jest kluczem w słowniku. Posłuży nam do tego wyrażenie wyraz in wyrazy, które interpretujemy jako sprawdzenie, czy wyraz jest kluczem w słowniku wyrazy. Wartością tego wyrażenia jest prawda (True) albo fałsz (False), możemy więc użyć go w instrukcji warunkowej.

if wyraz in wyrazy:
    print("Znaczenia wyrazu", wyraz, "to:")
    print(*wyrazy[wyraz])
else:
    print("Brak wyrazu w słowniku.")

1

Polecenie 5

RJJa1uis0HSIl

Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.

Pokaż rozwiązanie

Oczekiwane wyniki:

R1cvNfb3Tpm4T

Grafika przedstawia fragment kodu. === RESTART: C:\Users\pauli\OneDrive\Pulpit\slownik_wyrazow.py === Podaj wyraz obcy: see Znaczenia wyrazu see to: zobaczyć widzieć ujrzeć === RESTART: C:\Users\pauli\OneDrive\Pulpit\slownik_wyrazow.py === Podaj wyraz obcy: look Brak wyrazu w słowniku.

Ile liczb udało mi się trafić?

Znasz zapewne gry liczbowe polegające na odgadywaniu wylosowanych wcześniej liczb. Napiszemy program, który będzie sprawdzał, ile liczb spośród wylosowanych udało się odgadnąć.

wylosowane_liczby = (5, 7, 1, 3)
moje_typy = (3, 9, 1)

ile_trafionych = 0

if moje_typy[0] in wylosowane_liczby:
        ile_trafionych = ile_trafionych + 1
if moje_typy[1] in wylosowane_liczby:
        ile_trafionych = ile_trafionych + 1
if moje_typy[2] in wylosowane_liczby:
        ile_trafionych = ile_trafionych + 1

print("Liczba trafionych:", ile_trafionych)

W programie używamy krotek do zapisania wylosowanych liczb oraz typowanych liczb. Elementy krotek, podobnie jak i list, możemy wskazywać za pomocą indeksów. Instrukcja warunkowa if moje_typy[0] in wylosowane_liczby: sprawdza, czy pierwsza liczba z krotki moje_typy znajduje się w krotce wylosowane_liczby. Dwie kolejne instrukcje robią to samo dla kolejnych typów i zwiększają zmienną ile_trafionych dla każdego trafienia.

Liczba trafionych: 2

Ręczne podawanie indeksów kolejnych typów oraz powtarzanie instrukcji warunkowych nie jest dobrym sposobem zliczania poprawnych typów. Do ulepszenia programu moglibyśmy użyć pętli, ale jeszcze szybciej uzyskamy wynik za pomocą operacji na zbiorach.

Zbiory zawierają niepowtarzające się elementy. Mogą to być liczby, ciągi znaków i inne typy danych. Struktury te nie zapisują pozycji dodawanych elementów, więc nie obsługują indeksacji.

ile_trafionych = set(wylosowane_liczby) & set(moje_typy)
print("Trafiłeś:", len(ile_trafionych))

wylosowane_liczby = (5, 7, 1, 3)
moje_typy = (3, 9, 1)

ile_trafionych = set(wylosowane_liczby) & set(moje_typy)
print("Liczba trafionych: ", len(ile_trafionych))

Polecenie set() przekształca podaną krotkę lub listę na zbiór, jednocześnie eliminuje ewentualne powtarzające się wartości. Operator & oznacza operację wyznaczania części wspólnej dwóch (lub więcej) zbiorów. W naszym wypadku otrzymamy zbiór zawierający liczby występujące w obydwu krotkach: {3, 1}. Funkcja len() – podobnie jak wypadku list i krotek – zwraca nam liczbę elementów w zbiorze.

Trafiłeś: 1

Notatnik

Prezentacja multimedialna

Indeks górny Źródło: Robert Bednarz, licencja: CC BY 3.0. Indeks górny koniec^{Źródło: Robert Bednarz, licencja: CC BY 3.0.}

liczby = 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1
print(liczby.count(0))
print(liczby.count(1))

samogloski = {'a', 'ą', 'o', 'ó', 'u', 'e', 'ę', 'y', 'i'}

samogloski = {'a', 'ą', 'o', 'ó', 'u', 'e', 'ę', 'y', 'i'}
s1 = set('walizka') & samogloski
s2 = set('drzwi') & samogloski
print(len(s1 | s2))

rozmiary = {}
rozmiary['S'] = ('small', '42-44')
rozmiary['M'] = ('medium', '46-48')
rozmiary['L'] = ('large', '50-52')
print(rozmiary['M'][1])

Zestaw ćwiczeń interaktywnych

Słownik

Bibliografia

• Adam Jurkiewicz, Python 3 – Projekty dla początkujących i pasjonatów, Helion, Gliwice 2021,

• Mark Pilgrim (autor książki Dive into Python), tłumaczenie: Warszk, Piotr Kieć, Roman Frołow, Andrzej Saski, Adam Kubiczek, Krotki, w: Zanurkuj w Pythonie, pl.wikibooks.org/wiki/Zanurkuj_w_Pythonie/Krotki, dostęp 23.02.2024,

• Mark Pilgrim (autor książki Dive into Python), tłumaczenie: Warszk, Piotr Kieć, Roman Frołow, Andrzej Saski, Adam Kubiczek, Słowniki, w: Zanurkuj w Pythonie, pl.wikibooks.org/wiki/Zanurkuj_w_Pythonie/S%C5%82owniki, dostęp 23.02.2024,

• Julita Gawełko, Struktury danych w Pythonie #1. Listy i krotki, pogromcykodu.pl/struktury‑danych‑w-pythonie‑listy‑i-krotki/, dostęp 23.02.2024.