Язык программирования Python является одним из самых простых в освоении и популярных языков программирования. Целью курса является изучение основных конструкций языка Python, которые пригодятся при решении широкого круга задач – от анализа данных до разработки новых программных продуктов. В результате освоения курса слушатели научатся обрабатывать и хранить числа, тексты и их наборы, освоят стандартную библиотеку языка Python и смогут автоматизировать задачи по сбору и обработке данных. Курс дает необходимую базу для освоения более специализированных областей применения языка Python, таких как машинное обучение, статистическая обработка данных, визуализация данных и многих других. Также слушатели познакомятся с основами различных парадигм программирования: процедурным, функциональным и объектно-ориентированным программированием. Для качественного освоения курса достаточно знания математики на уровне средней школы, опыта программирования не требуется. В курсе предлагается большое количество задач по программированию, расположенных по нарастанию сложности, что позволяет закреплять на практике изучаемый материал. К каждому занятию прилагается полный конспект, это делает изучение курса удобнее. Курс проводился в оффлайн варианте для студентов бакалавриата факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ.
Именованный параметр key
Loading...
From the course by National Research University Higher School of Economics
Основы программирования на Python
888 ratings
From the lesson
Сортировка
В этом модуле вы познакомитесь с применением сортировки данных, которая облегчает решение многих задач и широко используется на практике.
Meet the Instructors
Густокашин Михаил СергеевичПриглашенный преподаватель
Департамент больших данных и информационного поиска, Факультет компьютерных наук
[МУЗЫКА] [МУЗЫКА] Итак,
напомню: мы остановились на задаче упорядочить
людей по убыванию роста, а в случае, если рост у них одинаковый, то по алфавиту.
Воспользоваться reverse мы попробовали, но не получилось.
Нам придется придумать что-нибудь,
что позволит нам упорядочить этих людей ровно так, как мы задумали.
Для этого можно произвести некоторую модификацию,
а именно: мы рост человека заменим на такое же по модулю отрицательное число,
то есть у нас люди теперь будут отрицательного роста.
И вот человек ростом 1 метр 80 превратится в человека с ростом −180, а человек
ростом 1 метр 72 превратится в человека ростом, соответственно, −172 сантиметра.
И тогда, если мы упорядочим их по возрастанию обычным образом,
то у нас люди более высокого роста изначально, окажутся раньше,
потому что теперь у них стал очень отрицательный рост, очень маленький.
Потом, конечно, данные нужно вернуть в тот вид, как они и были.
Как это можно сделать?
Сделать это можно примерно следующим образом.
Например, давайте исходные данные,
поскольку они у нас константные, возьмем и сразу исправим.
Если бы данные считывались с клавиатуры, как это обычно и бывает,
можно было считать число, определяющее рост человека, отдельно,
и в переменную уже, в кортеж, класть не это число, а «минус» это число.
Итак, давайте посмотрим, что у нас пока что все работает.
Да, теперь смотрите, у нас люди отсортировались.
Если взять модуль их роста,
они отсортированы правильно — сначала идет самый высокий человек.
И в алфавитном порядке тоже правильно.
Осталось избавиться от этих минусов, которые мы придумали,
чтобы правильно упорядочить людей.
То есть мы модифицировали данные, но нужно все-таки возвращать, как было.
Как это можно сделать?
Можно пройтись по всем элементам нашего списка.
Поскольку у нас элемент списка кортеж неизменяемый,
нам придется конструировать новый кортеж, то есть p[i] — очередной
элемент списка заменять на кортеж,
состоящий из p[i] [0] — это отрицательный рост человека, Что мы хотим?
«Минус» его взять.
Если мы возьмем минус от минуса, получится правильный рост.
И p[i] [1], имя человека, здесь без изменений.
И только после такой операции восстановления данных,
как они были, мы можем печатать список.
Поехали.
Всё, отлично.
Люди упорядочились по убыванию по невозрастанию роста,
а в случае одинакового роста — по алфавиту.
Что здесь произошло?
Мы взяли исходные данные — рост, имя; испортили их — не испортили,
модифицировали, для того, чтобы нам было удобно сортировать; заменили рост на
соответствующее отрицательное число, отсортировали; а потом восстановили все,
как было, то есть еще раз посчитали «минус»для каждого роста,
чтобы у нас данные были в том же виде, как они были заданы.
Это не очень удобно: каждый раз испортить данные,
отсортировать, потом восстановить, как было.
И поэтому в Python существует способ решать эту проблему по-другому.
Давайте посмотрим сначала на примере более простой задачи: отсортировать строки,
хранящие списки по длине, то есть по возрастанию длины этой строки.
Я опять же создам какой-нибудь константный списочек,
чтобы не писать длинный ввод.
У меня есть три строки, напомню, если бы
они были отсортированы, как строки, то они уже располагались бы в правильном порядке.
Но нам нужно упорядочить их по возрастанию, по неубыванию длины.
Что для этого делается?
Мы вызываем метод sort и делаем ему именованный параметр key.
key — ключ.
Что это означает?
Это функция, которая будет применяться к каждому
объекту списка и считать от него некоторое значение,
по этим значениям уже будет происходить сравнение.
Если мы писали: key = len,
то у нас будет вызываться функция len для подсчета длины строки.
То есть для каждого элемента списка будет вызвана функция len, запомнится то
значение, которое она вернула, и по этим значениям уже все отсортируется.
Давайте посмотрим, что у нас получается.
И действительно, строки отсортировались,
начиная с самой короткой, потом средняя и потом самая длинная.
А что было бы, если бы у нас были строки одинаковой длины?
Давайте посмотрим, мы такого еще не делали.
Они упорядочились по-прежнему по неубыванию длины,
но обратите внимание на одну вещь: та строка из четырех символов,
которая стояла раньше в исходном списке, также оказалась раньше,
чем строка опять же из четырех символов, которая стояла позже.
То есть взаимный порядок одинаковых по ключу элементов сохранился.
Это свойство называется устойчивость сортировки,
и в Python стандартная сортировка устойчива.
То есть если у вас ключи для каких-то объектов были одинаковые,
то они расположатся точно так же, как стояли в исходном списке.
Теперь давайте посмотрим еще один пример на использование key.
Это сортировка точек по возрастанию
расстояния от начала координат до этой точки.
Создадим списочек с точками
какими-то, например, кортеж x, y координата.
[БЕЗ СЛОВ] И мы хотим
эти точки теперь отсортировать.
Вызовем метод sort, в качестве ключа будем передавать функцию,
которая считает расстояние от начала координат до этой точки.
Есть функция библиотеки math для подсчета длины гипотенузы,
если известны катеты, но, в принципе, мы можем обойтись и без нее.
Почему?
Потому что все координаты наших точек целочисленны.
Когда мы пользуемся функцией подсчета гипотенузы в треугольнике,
у нас получается вещественное число,
а вещественные числа имеют массу ограничений.
Например, если координаты были очень большими,
то у вас вещественное число переполнится, и точки отсортируются неправильно.
Из математики нам известно, что выполняется такое свойство,
что если у нас два числа как-то сравнимы между собой, a < b, и оба положительны,
расстояние до точек положительно, то a² < b².
То есть мы можем применить функцию, которая будет считать квадрат расстояния.
В качестве key мы пишем просто имя нашей функции,
и теперь давайте напишем саму нашу функцию.
Что она принимает на вход?
Она принимает на вход один элемент списка.
В нашем случае это будет кортеж из двух целых чисел.
Это будет point, и возвращать
она должна квадрат x-координаты,
это нулевой элемент кортежа,
плюс квадрат y-координаты.
Всё, теперь мы ни в какую
вещественную арифметику не вылезем, потому что у
нас считаются суммы квадратов целых чисел, и естественно, это целое число.
И точки упорядочены по
увеличению расстояния от начала координат.
Что теперь можно с этим сделать?
В принципе, теперь вы можете придумывать способ сравнения,
писать свои функции и не портить данные.
Давайте вернемся к задаче, которая у нас была,
давайте я попробую откатиться к тому состоянию.
Напомню, это задача про сортировку людей по
убыванию, по невозрастанию роста.
При этом мы не хотим портить наши данные, то есть вот они,
наши красивые данные — настоящий рост людей, их настоящие имена.
Нужно придумать какую-то функцию, которая будет возвращать измененный кортеж, так,
как мы уже придумывали с отрицательным ростом для нормального кортежа.
Я ей дал плохое название, совершенно непонятное,
но у меня пока не работает фантазия, я надеюсь, что у вас будет получаться лучше.
Итак, мы получаем описание человека и должны вернуть кортеж,
по которому будет происходить сравнение.
Нам передается один человек в эту функцию,
то есть кортеж, состоящий из числа, роста и имени.
Мы должны возвращать опять же кортеж с отрицательным ростом,
чтобы у нас высокие люди оказались раньше, с меньшим ключом,
чем более низкие люди; и имя в качестве второго элемента кортежа,
чтобы в случае, если рост одинаковый, люди упорядочились по имени.
И давайте посмотрим, что это у нас работает.
Да, люди упорядочились по невозрастанию роста,
и имена тоже в правильном порядке стоят для людей одинакового роста.
Таким образом, с помощью параметра key мы можем передавать функцию,
модифицирующую данные, и при этом не заниматься таким странным делом,
как испортить данные, отсортировать и восстановить данные, как было.
Они на самом деле не портятся, просто от каждого элемента считается key.
Функция, которая возвращает ключ сравнения,
может возвращать что угодно сравнимое: строку, число,
вещественное число, кортеж, в том числе кортеж сложной структуры.
Главное, чтобы эти объекты можно было сравнить между собой, понять,
какой из них меньше, какой из них больше.
Мы посмотрели несколько примеров, и я думаю, вы справитесь с теми задачами,
которые мы предлагаем.
[МУЗЫКА]
[МУЗЫКА]
Explore our Catalog
Join for free and get personalized recommendations, updates and offers.
Coursera provides universal access to the world’s best education,
partnering with top universities and organizations to offer courses online.
© 2019 Coursera Inc. All rights reserved.
