Программирование на языке Python. Алгоритм и его свойства

Программирование на языке Python
Алгоритм и его свойства

Что такое алгоритм?
Алгоритм — это точное описание порядка действий, которые должен выполнить исполнитель для решения задачи за конечное время.
Исполнитель – это устройство или одушёвленное существо (человек), способное понять и выполнить команды, составляющие алгоритм.
Формальные исполнители: не понимают
(и не могут понять) смысл команд.

Свойства алгоритма
Дискретность — алгоритм состоит из отдельных команд, каждая из которых выполняется за конечное время.
Детерминированность (определённость) — при каждом запуске алгоритма с одними и теми же исходными данными получается один и тот же результат.
Понятность — алгоритм содержит только команды, входящие в систему команд исполнителя.
Конечность (результативность) — для корректного набора данных алгоритм должен завершаться через конечное время.
Корректность — для допустимых исходных данных алгоритм должен приводить к правильному результату.
Массовость — алгоритм можно использовать для разных исходных данных.

Программирование на языке Python
Простейшие программы

Простейшая программа
# Это пустая программа
комментарии после #
не обрабатываются
# coding: utf-8
# Это пустая программа
кодировка utf-8 по умолчанию)
"""
Это тоже комментарий
"""

Вывод на экран
print ( "2+2=?" )
print ( "Ответ: 4" )
Протокол:
2+2=? Ответ: 4
автоматический переход на новую строку
print ( '2+2=?' )
print ( 'Ответ: 4' )

Задания
«4»: Вывести на экран текст «лесенкой»
Вася
пошел
гулять
«5»: Вывести на экран рисунок из букв
Ж
ЖЖЖ
ЖЖЖЖЖ
ЖЖЖЖЖЖЖ
HH HH
ZZZZZ

Сложение чисел
Задача. Ввести с клавиатуры два числа и найти их сумму.
Протокол:
Введите два целых числа
25
30
25+30=55
компьютер
пользователь
компьютер считает сам!

Сумма: псевдокод
ввести два числа
вычислить их сумму
вывести сумму на экран
Псевдокод – алгоритм на русском языке с элементами языка программирования.

Переменные
Переменная – это величина, имеющая имя, тип и значение. Значение переменной можно изменять во время работы программы.
a
Значение
Имя

Имена переменных
МОЖНО использовать
латинские буквы (A-Z, a-z)
русские буквы (не рекомендуется!)
цифры
знак подчеркивания _
заглавные и строчные буквы различаются
НЕЛЬЗЯ использовать
скобки
знаки +, =, !, ? и др.
имя не может начинаться с цифры
Какие имена правильные?
AXby R&B 4Wheel Вася “PesBarbos” TU154 [QuQu] _ABBA A+B

Типы переменных
a = 4
print ( type(a) )
целое число (integer)
a = 4.5
print ( type(a) )
вещественное число
a = "Вася"
print ( type(a) )
символьная строка
a = True
print ( type(a) )
логическая

Зачем нужен тип переменной?
Тип определяет:
область допустимых значений
допустимые операции
объём памяти
формат хранения данных

Как записать значение в переменную?
a = 5
оператор присваивания
5
Оператор – это команда языка программирования (инструкция).
Оператор присваивания – это команда для присваивания нового значения переменной.
a
a = 7
7

Ввод значения с клавиатуры
5
a

Ввод значения с клавиатуры
a = input()
ввести строку с клавиатуры и связать с переменной a
b = input()
с = a + b
print ( c )
Протокол:
21
33
2133
a = int( input() )
b = int( input() )
преобразовать в целое число

Ввод с подсказкой
a = input ( "Введите число: " )
подсказка
Введите число:
26
a = int( input("Введите число: ") )

Изменение значений переменной
a = 5
b = a + 2
a = (a + 2)*(b – 3)
b = b + 1
a
5
b
=5+2
7
28
=(5+2)*(7-3)
=7+1
8

Вывод данных
print ( a )
значение переменной
print ( "Ответ: ", a )
значение и текст
print ( "Ответ: ", a+b )
вычисление выражения
print ( a, "+", b, "=", c )
2 + 3 = 5
через пробелы
print ( a, "+", b, "=", c, sep = "" )
2+3=5
sep = ""
убрать разделители

Вывод данных через format
print ( a, "+", b, "=", c, sep = "" )
2+3=5
print ( "{}+{}={}".format(a, b, c ) )

Сложение чисел: простое решение
a = int ( input() )
b = int ( input() )
c = a + b
print ( c )

print ( "Введите два числа: " )
a = int ( input() )
b = int ( input() )
c = a + b
print ( a, "+", b, "=", c, sep="" )
Сложение чисел: полное решение
Протокол:
Введите два целых числа
25
30
25+30=55
компьютер
пользователь
подсказка

Задания
«3»: Ввести три числа, найти их сумму.
Пример:
Введите три числа:
4
5
7
4+5+7=16
«4»: Ввести три числа, найти их сумму и произведение.
Пример:
Введите три числа:
4
5
7
4+5+7=16
4*5*7=140

Задания
«5»: Ввести три числа, найти их сумму, произведение и среднее арифметическое.
Пример: Введите три числа:
4
5
7
4+5+7=16
4*5*7=140
(4+5+7)/3=5.333333

Программирование на языке Python
Вычисления

Арифметическое выражения
a = (c + b**5*3 - 1) / 2 * d
Приоритет (старшинство):
скобки
возведение в степень **
умножение и деление
сложение и вычитание
1
2
3
4
5
6
перенос на следующую строку
a = (c + b*5*3
- 1) / 2 * d
перенос внутри скобок разрешён

Деление
Классическое деление:
a = 9; b = 6
x = 3 / 4 # = 0.75
x = a / b # = 1.5
x = -3 / 4 # = -0.75
x = -a / b # = -1.5
Целочисленное деление (округление «вниз»!):
a = 9; b = 6
x = 3 // 4 # = 0
x = a // b # = 1
x = -3 // 4 # = -1
x = -a // b # = -2

Остаток от деления
% – остаток от деления
d = 85
b = d // 10 # 8
a = d % 10 # 5
d = a % b # 5
d = b % a # 3
a = 15
b = 19
d = a // b # 0
a = a % b # 15

Операторы // и %
a = 1234
d = a % 10; print( d )
a = a // 10 # 123
d = a % 10; print( d )
a = a // 10 # 12
d = a % 10; print( d )
a = a // 10 # 1
d = a % 10; print( d )
a = a // 10 # 0
4
3
2
1

Сокращенная запись операций
a += b # a = a + b
a -= b # a = a - b
a *= b # a = a * b
a /= b # a = a / b
a //= b # a = a // b
a %= b # a = a % b
a += 1
увеличение на 1

Ввод двух значений в одной строке
a, b = map ( int, input().split() )
input()
ввести строку с клавиатуры
21 33
input().split()
21
33
разделить строку на части по пробелам
map ( int, input().split() )
21
33
целые
применить
эту операцию
a, b = map ( int, input().split() )

Задания
«3»: Ввести три числа: цену пирожка (два числа: рубли, потом – копейки) и количество пирожков. Найти сумму, которую нужно заплатить (рубли и копейки)
Пример:
Стоимость пирожка:
12 50
Сколько пирожков:
5
К оплате: 62 руб. 50 коп.
«4»: Ввести число, обозначающее количество секунд. Вывести то же самое время в часах, минутах и секундах.
Пример:
Число секунд:
8325
2 ч. 18 мин. 45 с

Задания
«5»: Занятия в школе начинаются в 8-30. Урок длится 45 минут, перерывы между уроками – 10 минут. Ввести номер урока и вывести время его окончания.
Пример:
Введите номер урока:
6
13-50

Случайные числа
Случайно…
встретить друга на улице
разбить тарелку
найти 10 рублей
выиграть в лотерею
Случайный выбор:
жеребьевка на соревнованиях
выигравшие номера
в лотерее
Как получить случайность?

Случайные числа на компьютере
Электронный генератор
нужно специальное устройство
нельзя воспроизвести результаты
318458191041
564321
209938992481
458191
938992
малый период
(последовательность повторяется через 106 чисел)
Метод середины квадрата (Дж. фон Нейман)
в квадрате
Псевдослучайные числа – обладают свойствами случайных чисел, но каждое следующее число вычисляется по заданной формуле.
зерно

Линейный конгруэнтный генератор
X = (a*X+b) % c | интервал от 0 до c-1
X = (X+3) % 10 | интервал от 0 до 9
X = 0
зерно
→ 3
→ 6
→ 9
→ 2
→ 5
→ 8
→ 0
зацикливание
8
→ 1
→ 4
→ 7
Компилятор GCC:
a = 1103515245
b = 12345
c = 231

Генератор случайных чисел
Генератор на [0,1):
X = random.random() # псевдосл. число
Y = random.random() # уже другое число!
Целые числа на отрезке [a,b]:
X = random.randint(1,6) # псевдосл. число
Y = random.randint(1,6) # уже другое число!
import random
англ. random – случайный
Генератор на [a, b] (вещественные числа):
X = random.uniform(1.2, 3.5)
Y = random.uniform(1.2, 3.5)

Генератор случайных чисел
Генератор на [0,1):
X = random() # псевдослучайное число
Y = random() # это уже другое число!
Целые числа на отрезке [a,b]:
X = randint(10,60) # псевдослучайное число
Y = randint(10,60) # это уже другое число!
from random import *
англ. random – случайный
подключить все!

Задачи
«3»: Игральный кубик бросается три раза (выпадает три случайных значения). Сколько очков в среднем выпало?
Пример:
Выпало очков:
5 3 1
(5+3+1)/3=3
«4»: Игральный кубик бросается три раза (выпадает три случайных значения). Из этих чисел составляется целое число, программа должна найти его квадрат.
Пример:
Выпало очков:
1 2 3
Число 123
Его квадрат 15129

Задачи
«5»: Получить случайное трёхзначное число и вывести через запятую его отдельные цифры.
Пример:
Получено число 123
сотни: 1
десятки: 2
единицы: 3

Программирование на языке Python
Ветвления

Условный оператор
Задача: изменить порядок действий в зависимости от выполнения некоторого условия.
полная форма ветвления
if a > b:
M = a
else:
M = b

Условный оператор: неполная форма
неполная форма ветвления
M = a
if b > a:
M = b
M = max(a, b)
Решение в стиле Python:
M = a if a > b else b

Условный оператор
if a < b:
с = a
a = b
b = c
4
6
?
4
6
4
a
b
3
2
1
c
a, b = b, a
Решение в стиле Python:

Знаки отношений
>
<
>=
<=
==
!=
больше, меньше
больше или равно
меньше или равно
равно
не равно

Вложенные условные операторы
if a > b:
print("Андрей старше")
else:
if a == b: print("Одного возраста")
else:
print("Борис старше")
вложенный условный оператор
Задача: в переменных a и b записаны возрасты Андрея и Бориса. Кто из них старше?

Каскадное ветвление
if a > b:
print("Андрей старше")
elif a == b:
print("Одного возраста")
else:
print("Борис старше")

Каскадное ветвление
cost = 1500
if cost < 1000:
print ( "Скидок нет." )
elif cost < 2000:
print ( "Скидка 2%." )
elif cost < 5000:
print ( "Скидка 5%." )
else:
print ( "Скидка 10%." )
первое сработавшее условие
Скидка 2%.

Задачи (без функций min и max!)
«3»: Ввести два целых числа, найти наибольшее и наименьшее из них.
Пример:
Введите два целых числа:
1 5
Наибольшее число 5
Наименьшее число 1
«4»: Ввести четыре целых числа, найти наибольшее из них.
Пример:
Введите четыре целых числа:
1 5 4 3
Наибольшее число 5

Задачи
'5': Ввести пять чисел и найти наибольшее из них.
Пример:
Введите пять чисел:
4 15 9 56 4
Наибольшее число 56

Задачи
«6»: Ввести последовательно возраст Антона, Бориса и Виктора. Определить, кто из них старше.
Пример:
Возраст Антона: 15
Возраст Бориса: 17
Возраст Виктора: 16
Ответ: Борис старше всех.
Пример:
Возраст Антона: 17
Возраст Бориса: 17
Возраст Виктора: 16
Ответ: Антон и Борис старше Виктора.

Сложные условия
Задача: набор сотрудников в возрасте 25-40 лет (включительно).
if :
print("подходит")
else:
print("не подходит")
and
v >= 25 and v <= 40
сложное условие
«И»: одновременное выполнение всех условий!

Сложные условия
Задача: набор сотрудников в возрасте 25-40 лет (включительно).
if :
print("не подходит")
else: print("подходит")
v < 25 or v > 40
сложное условие
or
«ИЛИ»: выполнение хотя бы одного
из двух условий!

Сложные условия
if not(a < b):
print("Cтарт!")
not
Приоритет :
отношения (<, >, <=, >=, ==, !=)
not («НЕ»)
and («И»)
or («ИЛИ»)
«НЕ»: если выполняется обратное условие
if a >= b:
print("Cтарт!")

Задачи
«3»: Напишите программу, которая получает три числа - рост трёх спортсменов, и выводит сообщение «По росту.», если они стоят по возрастанию роста, или сообщение «Не по росту!», если они стоят не по росту.
Пример:
Введите рост трёх спортсменов:
165 170 172
По росту.
Пример:
Введите рост трёх спортсменов:
175 170 172
Не по росту!

Задачи
«4»: Напишите программу, которая получает номер месяца и выводит соответствующее ему время года или сообщение об ошибке.
Пример:
Введите номер месяца:
5
Весна.
Пример:
Введите номер месяца:
15
Неверный номер месяца.

Задачи
«5»: Напишите программу, которая получает возраст человека (целое число, не превышающее 120) и выводит этот возраст со словом «год», «года» или «лет». Например, «21 год», «22 года», «25 лет».
Пример:
Введите возраст: 18
Вам 18 лет.
Пример:
Введите возраст: 21
Вам 21 год.
Пример:
Введите возраст: 22
Вам 22 года.

Программирование на языке Python
Символьные строки

Символьные строки
Начальное значение:
Сложение:
s = "Привет!"
Вывод на экран:
print ( s )
Умножение:
s = "АУ"
s5 = s*5
АУАУАУАУАУ
s5 = s + s + s + s + s
s1 = "Привет"
s2 = "Вася"
s = s1 + ", " + s2 + "!"
"Привет, Вася!"

Символьные строки
Вывод символа на экран:
Длина строки:
n = len ( s )
print ( s[5] )
print ( s[-2] )
s[len(s)-2]

Символьные строки
Ввод с клавиатуры:
s = input ( "Введите имя: " )
Изменение строки:
s[4] = "a"
... но можно составить новую строку:
s1 = s + "a"
Изменение строки запрещено!
s = "информатика"
print(s[-2]+s[3]+s[-4])
составить «кот»

Срезы
s = "0123456789"
s1 = s[3:8] # "34567"
разрезы

Срезы строк
s = "0123456789"
s1 = s[:8] # "01234567"
от начала строки
s = "0123456789"
s1 = s[3:] # "3456789"
до конца строки
s1 = s[::-1] # "9876543210"
реверс строки

Операции со строками
Срезы с отрицательными индексами:
s = "0123456789"
s1 = s[:-2] # "01234567"
len(s)-2
s = "0123456789"
s1 = s[-6:-2] # "4567"
len(s)-2
len(s)-6

Операции со строками
Вставка:
s = "0123456789"
s1 = s[:3] + "ABC" + s[3:]
Удаление:
s = "0123456789"
s1 = s[:3] + s[9:] # "0129"
"012"
"9"
"012ABC3456789"

Задачи
«3»: Ввести с клавиатуры пароль (символьную строку), если его длина меньше, чем 6 символов, вывести сообщение «Слишком короткий пароль!», иначе вывести сообщение «ОК».
Пример:
Введите пароль:
12345
Слишком короткий пароль!
Пример:
Введите пароль:
123456789
ОК.

Задачи
«4»: Ввести с клавиатуры пароль (символьную строку). Если его длина меньше, чем 6 символов, вывести сообщение «Слишком короткий пароль!». Если пароль начинается с букв «qwerty» вывести сообщение «Ненадёжный пароль!». Если ошибок не было, вывести сообщение «ОК».
Пример:
Введите пароль:
qwerty12345
Ненадёжный пароль!
Пример:
Введите пароль:
asdUTY7sakh
ОК.

Задачи
«5»: Ввести с клавиатуры имя файла. Если расширение имени файла – htm, html или php, выдать сообщение «Это веб-страница!», иначе выдать сообщение «Что-то другое.»
Пример:
Введите имя файла:
C:\DOC\Сайт\index.html
Это веб-страница!
Пример:
Введите имя файла:
C:\Документы\Приказ.doc
Что-то другое.

Программирование на языке Python
Циклические алгоритмы

Что такое цикл?
Цикл – это многократное выполнение одинаковых действий.
Два вида циклов:
цикл с известным числом шагов (сделать 10 раз)
цикл с неизвестным числом шагов (делать, пока не надоест)
Задача. Вывести на экран 10 раз слово «Привет».

Повторения в программе
print("Привет")
print("Привет")
...
print("Привет")

Блок-схема цикла
начало
конец
да
нет
тело цикла

Как организовать цикл?
счётчик = 0
пока счётчик < 10:
print("Привет")
увеличить счётчик на 1
счётчик = 10
пока счётчик > 0:
print("Привет")
уменьшить счётчик на 1
k = 0
while k < 10:
print ( "Привет" )
k += 1
k = 10
while k > 0:
print ( "Привет" )
k -= 1

Сколько раз выполняется цикл?
a = 4; b = 6
while a < b: a += 1
2 раза
a = 6
a = 4; b = 6
while a < b: a += b
1 раз
a = 10
a = 4; b = 6
while a > b: a += 1
0 раз
a = 4
a = 4; b = 6
while a < b: b = a - b
1 раз
b = -2
a = 4; b = 6
while a < b: a -= 1
зацикливание

Цикл с условием
Задача. Определить количество цифр в десятичной записи целого положительного числа, записанного в переменную n.
счётчик = 0
пока n > 0:
отсечь последнюю цифру n
увеличить счётчик на 1
n = n // 10
счётчик = счётчик + 1
счётчик += 1

Цикл с условием
count = 0
while :
n = n // 10
count += 1
тело цикла
начальное значение счётчика
n > 0
условие продолжения
заголовок цикла

Задачи
«3»: Ввести с клавиатуры количество повторений и вывести столько же раз какое-нибудь сообщение.
Пример:
Сколько раз:
5
Привет!
Привет!
Привет!
Привет!
Привет!

Задачи
«4»: Ввести с клавиатуры натуральное число и определить, сколько раз в его записи встречается цифра 1.
Пример:
Введите число:
51211
3
«5»: Ввести с клавиатуры натуральное число и найти сумму значений его цифр.
Пример:
Введите число:
1234
Cумма цифр 10

Задачи
«6»: Ввести натуральное число и определить, верно ли, что в его записи есть две одинаковые цифры, стоящие рядом.
Пример:
Введите натуральное число:
12342
Нет.
Пример:
Введите натуральное число:
12245
Да.

Алгоритм Евклида
Алгоритм Евклида. Чтобы найти НОД двух натуральных чисел, нужно вычитать из большего числа меньшее до тех пор, пока они не станут равны. Это число и есть НОД исходных чисел.
НОД(14,21) = НОД(14,7) = НОД(7, 7) = 7
пока a != b:
если a > b:
a -= b # a = a - b
иначе:
b -= a # b = b - a
while a != b:
if a > b:
a -= b
else:
b -= a
НОД(1998,2) =
НОД(1996,2) = … = НОД(2, 2) = 2

Алгоритм Евклида
Модифицированный алгоритм Евклида. Заменять большее число на остаток от деления большего на меньшее до тех пор, пока меньшее не станет равно нулю. Другое (ненулевое) число и есть НОД чисел.
НОД(1998,2) = НОД(0,2) = 2
пока ???:
если a > b:
a = a % b
иначе:
b = b % a
a!=0 and b!=0:
если a != 0:
вывести a
иначе:
вывести b

Задачи
«3»: Ввести с клавиатуры два натуральных числа и найти их НОД с помощью алгоритма Евклида.
Пример:
Введите два числа:
21 14
НОД(21,14)=7
«4»: Ввести с клавиатуры два натуральных числа и найти их НОД с помощью модифицированного алгоритма Евклида. Заполните таблицу:

Задачи
«5»: Ввести с клавиатуры два натуральных числа и сравнить количество шагов цикла для вычисления их НОД с помощью обычного и модифицированного алгоритмов Евклида.
Пример:
Введите два числа:
1998 2
НОД(1998,2)=2
Обычный алгоритм: 998
Модифицированный: 1

Обработка строк в цикле
Задача. Ввести строку и определить, сколько в ней цифр.
счётчик = 0
для каждого символа строки:
если символ – цифра:
счётчик += 1
s = input()
k = 0
for c in s:
if c.isdigit():
k += 1
for c in s:
для всех символов в строке
если c – это цифра

Проверка символов
if c.isalpha():
print("Буква")
if c.islower():
print("Строчная буква")
if c.isupper():
print("Заглавная буква")
if c.isdigit():
print("Цифра")
if c in ["а","б"]:
print("Это а или б")

Задачи
«3»: Ввести с клавиатуры число в двоичной системе счисления. Определить, сколько в его записи единиц и сколько нулей.
Пример:
Введите число:
1010100
Нулей: 4
Единиц: 3
«4»: Ввести с клавиатуры символьную строку. Если это правильная запись двоичного числа, вывести сообщение «Да», иначе вывести сообщение «Нет».
Пример:
Введите число: Введите число:
1010100 abcd10
Да. Нет.

Задачи
«5»: Ввести с клавиатуры символьную строку и составить новую строку, удалив из исходной все пробелы.
Пример:
Введите строку:
Вася пошел гулять.
Васяпошелгулять.

Цикл с переменной
Задача. Вывести 10 раз слово «Привет!».
while :
print("Привет!")
i = 0
i < 10
i += 1
for :
print("Привет!")
i in range(10)
в диапазоне [0,10)
Цикл с переменной:
range(10) → 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Цикл с переменной
Задача. Вывести все степени двойки от 21 до 210.
while : print ( 2**k )
k = 1
k <= 10
k += 1
for :
print ( 2**k )
k in range(1,11)
в диапазоне [1,11)
Цикл с переменной:
range(1,11) → 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
возведение
в степень

Цикл с переменной: другой шаг
100
81
64
49
36
25
16
9
4
1
1
9
25
49
81
for :
print ( k**2 )
k in range(1,11,2)
for :
print ( k**2 )
k in range(10,0,-1)
шаг
10,9,8,7,6,5,4,3,2,1
1,3,5,7,9

Сколько раз выполняется цикл?
a = 1
for k in range( 3): a += 1
a = 4
a = 1
for k in range( 3,1): a += 1
a = 1
a = 1
for k in range( 1,3,-1): a += 1
a = 1
a = 1
for k in range( 3,1,-1): a += 1
a = 3

Задачи
«3»: Ипполит задумал трёхзначное число, которое при делении на 15 даёт в остатке 11, а при делении на 11 даёт в остатке 9. Найдите все такие числа.
«4»: Вводится натуральное число N. Программа должна найти факториал (обозначается как N!) – произведение всех натуральных чисел от 1 до N. Например, 5! = 1 · 2 · 3 · 4 · 5 = 120.
Пример:
Введите число:
5
5!=120.

Задачи
«5»: Натуральное число называется числом Армстронга, если сумма цифр числа, возведенных в N-ную степень (где N – количество цифр в числе) равна самому числу. Например, 153 = 13 + 53 + 33. Найдите все трёхзначные Армстронга.

Программирование на языке Python
Массивы (списки)

Что такое массив?
Массив – это группа переменных одного типа, расположенных в памяти рядом (в соседних ячейках) и имеющих общее имя. Каждая ячейка в массиве имеет уникальный номер (индекс).
Надо:
выделять память
записывать данные в нужную ячейку
читать данные из ячейки

Что такое массив?
A
массив
2
15
НОМЕР
элемента массива
(ИНДЕКС)
A[0]
A[1]
A[2]
A[3]
A[4]
ЗНАЧЕНИЕ элемента массива
A[2]
НОМЕР (ИНДЕКС)
элемента массива: 2
ЗНАЧЕНИЕ
элемента массива: 15

Массивы в Python: списки
A = [1, 3, 4, 23, 5]
A = [1, 3] + [4, 23] + [5]
[1, 3, 4, 23, 5]
A = [0]*10
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
Создание массива из N элементов:
N = 10
A = [0]*N

Заполнение массива
N = 10 # размер массива
A = [0]*N # выделить память
for i in range(N):
A[i] = i
В краткой форме:
N = 10 # размер массива
A = [ i for i in range(N) ]
Целыми числами (начиная с 0!):
i
i

Заполнение случайными числами
from random import randint
N = 10 # размер массива
A = [0]*N # выделить память
for i in range(N):
A[i] = randint(20,100)
В краткой форме:
from random import randint
N = 10
A = [ randint(20,100)
for i in range(N) ]
из библиотеки (модуля) random
взять функцию randint

Вывод массива на экран
Как список:
print ( A )
[1, 2, 3, 4, 5]
В строчку через пробел:
for i in range(N):
print ( A[i], end = " " )
1 2 3 4 5
или так:
for x in A:
print ( x, end = " " )
1 2 3 4 5
пробел после вывода очередного числа
или так:
print ( *A )
разбить список на элементы
print (1, 2, 3, 4, 5)

Задачи
«3»: Ввести два натуральных числа a и b (a < b) и заполнить массив из 10 элементов случайными числами в диапазоне от a до b.
Пример:
Введите границы диапазона:
5 10
10 9 10 6 8 5 9 6 10 9
«4»: Ввести два натуральных числа a и b и заполнить массив из 10 элементов случайными числами в диапазоне между a и b (a может быть больше b).
Пример:
Введите границы диапазона:
10 5
10 9 10 6 8 5 9 6 10 9

Задачи
«5»: Ввести два натуральных числа a и b и заполнить массив из 10 элементов: первая половина массива заполняется случайными числами в диапазоне между a и b (a может быть больше b), а вторая половина массива содержит их квадраты в том же порядке.
Пример:
Введите границы диапазона:
10 5
5 8 7 10 6 25 64 49 100 36

Ввод массива с клавиатуры
Создание массива:
N = 10
A = [0]*N
for i in range(N): A[i] = int( input() )
или кратко:
A = [int(input())
for i in range(N)]
Ввод по одному элементу в строке:

Ввод массива с клавиатуры
Ввод всех чисел в одной строке:
data = input() # "1 2 3 4 5"
s = data.split() # ["1","2","3","4","5"]
A = [ int(x) for x in s ]
# [1,2,3,4,5]
int(x)
или так:
A = [int(x) for x in input().split()]

Как обработать все элементы массива?
Создание массива:
Обработка:
N = 5
A = [0]*N
# обработать A[0]
# обработать A[1]
# обработать A[2]
# обработать A[3]
# обработать A[4]

Как обработать все элементы массива?
Обработка с переменной:
i = 0
# обработать A[i]
i += 1
# обработать A[i]
i += 1
# обработать A[i]
i += 1
# обработать A[i]
i += 1
# обработать A[i]
i += 1
Обработка в цикле:
i = 0
while i < N:
# обработать A[i]
i += 1
Цикл с переменной:
for i in range(N):
# обработать A[i]

Перебор элементов
Общая схема (можно изменять A[i]):
for i in range(N):
... # сделать что-то с A[i]
Если не нужно изменять A[i]:
for x in A:
... # сделать что-то с x
for i in range(N):
A[i] += 1
x = A[0], A[1], ..., A[N-1]
for x in A:
print ( x )

Что выведет программа?
A = [2, 3, 1, 4, 6, 5]
print( A[3] )
print( A[0]+2*A[5] )
A[1] = A[0] + A[5]
print( 3*A[1]+A[4] )
# 4
# 12
# 7
# 27
A[2] = A[1]*A[4]
print( 2*A[1]+A[2] )
# 18
# 22
for k in range(6):
A[k] += 2
print( 2*A[3]+3*A[4] )
# 36
# [4,5,3,6,8,7]

Подсчёт нужных элементов
Задача. В массиве записаны данные о росте баскетболистов. Сколько из них имеет рост больше
180 см, но меньше 190 см?
count = 0
for x in A:
if 180 < x and x < 190:
count += 1

Перебор элементов
summa = 0
for x in A:
if x % 2 == 0:
summa += x
print ( summa )
B = [x for x in A
if x % 2 == 0]
print ( sum(B) )
или так:
Задача. Найти сумму чётных элементов массива.
сумма массива B

Как работает цикл?
summa = 0
for x in A:
if x % 2 == 0:
summa += x
A
x
summa
4
3
6
8
1
0
4
10
18

Среднее арифметическое
count = 0
summa = 0
for x in A:
if x % 10 == 5:
count += 1
summa += x
print ( summa/count )
среднее арифметическое
или так:
B = [ x for x in A ]
if x % 10 == 5]
print ( sum(B)/len(B) )
отбираем нужные
Задача. Найти среднее арифметическое элементов массива, которые оканчиваются на цифру 5.

Задачи
«3»: Введите массив из 5 элементов с клавиатуры и найдите среднее арифметическое его значений.
Пример:
Массив:
1 2 3 4 5
Среднее арифметическое 3.000
«4»: Заполните массив из 10 элементов случайными числами в интервале [0,100] и подсчитайте отдельно среднее значение всех элементов, которые <50, и среднее значение всех элементов, которые ≥50.
Пример:
Массив:
3 2 52 4 60 50 1 2 60 58 6
Ср. арифм. элементов < 50: 3.000
Ср. арифм. элементов >=50: 56.000

Задачи
«5»: Введите размер массива N и заполните массив из N элементов числами Фибоначчи. Первые два числа Фибоначчи равны 1, а каждое следующее равно сумме двух предыдущих.
Пример:
Введите размер массива:
6
Числа Фибоначчи:
1 1 2 3 5 8

Программирование на языке Си
Поиск в массиве

Поиск в массиве
Найти элемент, равный X:
i = 0
while A[i] != X:
i += 1
print ( "A[", i, "]=", X, sep = "" )
i = 0
while i < N and A[i] != X:
i += 1
if i < N:
print ( "A[", i, "]=", X, sep = "" )
else:
print ( "Не нашли!" )
i < N

Поиск в массиве
nX = -1
for i in range ( N ):
if A[i] == X:
nX = i
break
if nX >= 0:
print ( "A[", nX, "]=", X, sep = "" )
else:
print ( "Не нашли!" )
Вариант с досрочным выходом:
break
досрочный выход из цикла
номер найденного элемента

for i in range ( N ):
if A[i] == X:
print ( "A[", i, "]=", X, sep = "" )
break
else:
print ( "Не нашли!" )
Поиск в массиве
Варианты в стиле Python:
if X in A:
nX = A.index(X)
print ( "A[", nX, "]=", X, sep = "" )
else:
print ( "Не нашли!" )

Задачи
«3»: Заполните массив из 10 элементов случайными числами в диапазоне [100,200]. Найдите первое число в массиве, у которого последняя цифра – 2. Если такого числа нет, вывести ответ «Не нашли».
Пример:
Массив:
131 180 117 170 162 111 109 155 159 137
Нашли: A[4]=162
Пример:
Массив:
131 180 117 170 163 111 109 155 159 137
Не нашли.

Задачи
«4»: Заполните массив из 10 элементов случайными числами в интервале [0,5]. Введите число X и найдите все значения, равные X.
Пример:
Массив:
1 2 3 1 2 4 2 5 1 3
Что ищем:
2
A[2]=2
A[5]=2
Пример:
Массив:
1 2 3 1 2 4 2 5 1 3
Что ищем:
6
Не нашли.

Задачи
«5»: Заполните массив из 10 элементов случайными числами в интервале [0,5]. Найдите пару одинаковых элементов, стоящих рядом.
Пример:
Массив:
1 2 3 3 4 1 5 1 3 2
A[2]=A[3]=3
Пример:
Массив:
1 2 3 4 2 1 5 1 2 3
Нет.

Максимальный элемент
Задача: найти в массиве максимальный элемент.
Алгоритм:
Решение:
считаем, что первый элемент – максимальный
просмотреть остальные элементы массива:
если очередной элемент > M, то записать A[i] в M
вывести значение M

Максимальный элемент
M = A[0]
for i in range(1,N):
if A[i] > M: M = A[i]
print ( M )
M = A[0]
for x in A:
if x > M:
M = x
Варианты в стиле Python:
M = max ( A )

Максимальный элемент и его номер

Максимальный элемент и его номер
M = max(A)
nMax = A.index(M)
print ( "A[", nMax, "]=", M, sep = "" )
Вариант в стиле Python:

Задачи (без функций min и max)
«3»: Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [10,100] и найти минимальный и максимальный элементы массива и их номера.
Пример:
Массив:
39 52 84 77 45 32 19 38 49 85
Минимальный элемент: A[6]=19
Максимальный элемент: A[9]=85

Задачи (без функций min и max)
«4»: Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [10,100] и найти минимальный и максимальный элементы из чётных элементов массива.
Пример:
Массив:
39 52 84 77 45 32 19 38 49 85
Минимальный чётный: 32
Максимальный чётный: 84

Задачи (без функции max)
«5»: Ввести с клавиатуры массив из 5 элементов и найти два максимальных элемента массива и их номера.
Пример:
Массив:
5 5 3 4 1
Максимальный элемент: A[1]=5
Второй максимум: A[2]=5

Задачи
«6»: Введите массив с клавиатуры и найдите (за один проход) количество элементов, имеющих максимальное значение.
Пример:
Массив:
3 4 5 5 3 4 5
Максимальное значение 5
Количество элементов 3