{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Python для сбора и анализа данных\n",
    "\n",
    "*Алла Тамбовцева, НИУ ВШЭ*"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Семинар 2: списки и строки\n",
    "\n",
    "### Задание 0\n",
    "\n",
    "Даны два списка `a` и `b`:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "a = [1, 0, 9, 12, 18, 34, 89, 91, 33, 127]\n",
    "b = [2, 8, 9, 11, 76, 25, 44]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "1. Выведите на экран первый элемент списка `a`, третий элемент списка `a`, последний элемент списка `a`.\n",
    "2. Добавьте в список `b` элемент 7 (просто допишите в конец).\n",
    "3. Замените пятый элемент списка `a` на число 8.\n",
    "4. Создайте список `merged`, который включает в себя все элементы списка `a` и списка `b`.\n",
    "5. Создайте новый список `c`, который получается заменой последнего элемента списка `a` на число 100. Сам список `a` измениться не должен!"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "1 9 127\n",
      "[2, 8, 9, 11, 76, 25, 44, 7]\n",
      "[1, 0, 9, 12, 8, 34, 89, 91, 33, 127]\n",
      "[1, 0, 9, 12, 8, 34, 89, 91, 33, 127, 2, 8, 9, 11, 76, 25, 44, 7]\n",
      "[1, 0, 9, 12, 8, 34, 89, 91, 33, 127] [1, 0, 9, 12, 8, 34, 89, 91, 33, 100]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "# 1\n",
    "print(a[0], a[2], a[-1])\n",
    "\n",
    "# 2\n",
    "\n",
    "b.append(7)\n",
    "print(b)\n",
    "\n",
    "# 3\n",
    "\n",
    "a[4] = 8\n",
    "print(a)\n",
    "\n",
    "# 4\n",
    "\n",
    "merged = a + b\n",
    "print(merged)\n",
    "\n",
    "# 5\n",
    "c = a.copy()\n",
    "c[-1] = 100\n",
    "\n",
    "print(a, c)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 1\n",
    "\n",
    "Есть список имён:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "girls = [\"Иветта\", \"Виолетта\", \"Кассандра\", \"Вирджиния\", \n",
    "         \"Амелия\", \"Розамунда\", \"Янина\", \"Беатриса\"]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Используя список `girls`, выведите на экран следующие списки:\n",
    "\n",
    "    [\"Виолетта\", \"Кассандра\", \"Вирджиния\", \"Амелия\"]\n",
    "    [\"Вирджиния\", \"Амелия\", \"Розамунда\", \"Янина\", \"Беатриса\"]\n",
    "    [\"Иветта\", \"Виолетта\", \"Вирджиния\", \"Амелия\"]\n",
    "    [\"Кассандра\", \"Амелия\", \"Розамунда\"]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['Виолетта', 'Кассандра', 'Вирджиния', 'Амелия']\n",
      "['Вирджиния', 'Амелия', 'Розамунда', 'Янина', 'Беатриса']\n",
      "['Иветта', 'Виолетта', 'Вирджиния', 'Амелия']\n",
      "['Кассандра', 'Амелия', 'Розамунда']\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "# 1\n",
    "print(girls[1:5])\n",
    "\n",
    "# 2\n",
    "print(girls[3:])\n",
    "\n",
    "# 3\n",
    "print(girls[0:2] + girls[3:5])\n",
    "\n",
    "# 4\n",
    "print(girls[2:3] + girls[4:6])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 2\n",
    "\n",
    "Дан список `L`. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "L = [12, 3, 8, 125, 10, 98, 54, 199]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Выведите на экран (последовательно, с новой строчки):\n",
    "\n",
    "* все элементы списка `L`;\n",
    "* логарифмированные значения элементов списка `L`.\n",
    "\n",
    "Замените пятый элемент списка `L` на 0. Проделайте те же операции, что и раньше. Объясните, почему получаются такие результаты."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "12\n",
      "3\n",
      "8\n",
      "125\n",
      "10\n",
      "98\n",
      "54\n",
      "199\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for i in L:\n",
    "    print(i)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "2.4849066497880004\n",
      "1.0986122886681098\n",
      "2.0794415416798357\n",
      "4.8283137373023015\n",
      "2.302585092994046\n",
      "4.584967478670572\n",
      "3.9889840465642745\n",
      "5.293304824724492\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "import math # уже импортировали выше, но для полноты решения\n",
    "for i in L:\n",
    "    print(math.log(i))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "После замены одного из элементов на 0, получаем ошибку, так как логарифм определен только для положительных чисел. Цикл честно доходит до пятого элемента и на нём ломается:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "2.4849066497880004\n",
      "1.0986122886681098\n",
      "2.0794415416798357\n",
      "4.8283137373023015\n"
     ]
    },
    {
     "ename": "ValueError",
     "evalue": "math domain error",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mValueError\u001b[0m                                Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-8-bb044232b595>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      1\u001b[0m \u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m[\u001b[0m\u001b[0;36m4\u001b[0m\u001b[0;34m]\u001b[0m \u001b[0;34m=\u001b[0m \u001b[0;36m0\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m      2\u001b[0m \u001b[0;32mfor\u001b[0m \u001b[0mi\u001b[0m \u001b[0;32min\u001b[0m \u001b[0mL\u001b[0m\u001b[0;34m:\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 3\u001b[0;31m     \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mmath\u001b[0m\u001b[0;34m.\u001b[0m\u001b[0mlog\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mi\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mValueError\u001b[0m: math domain error"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L[4] = 0\n",
    "for i in L:\n",
    "    print(math.log(i))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 3\n",
    "\n",
    "Объясните, что делает следующий код и почему он выдает такие результаты:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "5\n",
      "3\n",
      "5\n",
      "7\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "M = [1, 2, 3, 4]\n",
    "\n",
    "for i in range(len(M)):\n",
    "    a = M[i] + M[i-1]\n",
    "    print(a)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Разберем код на части. Что такое `range(len(M))`?"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "[0, 1, 2, 3]"
      ]
     },
     "execution_count": 10,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "list(range(len(M))) # индексы элементов списка M"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Значит, цикл `for` бегает по индексам списка `M`. Тогда `M[i]` – это i-тый элемент списка `M`, а `M[i-1]` – элемент, предшествующий i-тому элементу. Эти два элемента складываются, и результат сохраняется в `a`.\n",
    "\n",
    "Посмотрим. Если `i = 0`, то получаем `M[0]` и `M[-1]`. Значит, на первом шаге (на первой итерации) цикла мы складываем первый и последний элементы списка.\n",
    "\n",
    "    1 + 4 = 5\n",
    "\n",
    "Двигаемся дальше. Если `i = 1`, то получаем `M[1]` и `M[0]`. Значит, на втором шаге цикла мы складываем второй и первый элементы списка.\n",
    "\n",
    "    2 + 1 = 3\n",
    "    \n",
    "И так далее.\n",
    "\n",
    "Почему этот код интересен? Потому, что он не ломается: Python не возражает против отрицательных индексов элементов, он просто начинает считать элементы с конца списка."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 4\n",
    "\n",
    "Дан список `L`:\n",
    "\n",
    "    L = [4, 8, 9, 0, 10, 12, 56, 6, 7]\n",
    "\n",
    "Напишите программу, которая запрашивает у пользователя с клавиатуры индекс элемента в списке `L`, новое значение этого элемента, а потом заменяет старое значение новым. Список `L` должен измениться.\n",
    "\n",
    "**Пример:** пользователь ввел числа 3 и 100, и список `L` стал таким:\n",
    "\n",
    "    L = [4, 8, 9, 100, 10, 12, 56, 6, 7]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 11,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Enter index: 3\n",
      "Enter new value: 100\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "L = [4, 8, 9, 0, 10, 12, 56, 6, 7]\n",
    "ind = int(input(\"Enter index: \"))\n",
    "new = int(input(\"Enter new value: \"))\n",
    "L[ind] = new"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "*Примечание:* технически, в `new` может быть не только целое число, по условию нет ограничений, но давайте считать, что это список целых чисел."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 5\n",
    "\n",
    "Напишите программу, которая запрашивает у пользователя с клавиатуры два числа и возвращает список целых чисел, которые находятся в промежутке между этими числами (исключая указанные числа).\n",
    "\n",
    "**Пример:** пользователь ввел число 5 и число 9, ему вернулся список `[6, 7, 8]`."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Start value: 5\n",
      "End value: 9\n",
      "[6, 7, 8]\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "start = int(input(\"Start value: \"))\n",
    "finish = int(input(\"End value: \"))\n",
    "R = list(range(start + 1, finish))\n",
    "print(R)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 6\n",
    "\n",
    "Напишите программу, которая запрашивает у пользователя с клавиатуры целое число $n$ и выводит на экран сумму квадратов целых чисел от 0 до $n$. В процессе решения списки создавать нельзя!"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Enter n: 10\n",
      "55\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "n = int(input(\"Enter n: \"))\n",
    "s = 0\n",
    "for j in range(0, n + 1):\n",
    "    s = s + j  # или s = += j\n",
    "print(s)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 7\n",
    "\n",
    "Напишите программу, которая запрашивает у пользователя его фамилию, имя, отчество, введенные в одну строчку через пробел, и выводит на экран сообщения:\n",
    "\n",
    "    Ваша фамилия: фамилия\n",
    "    Ваше имя: имя\n",
    "    Ваше отчество: отчество\n",
    "    \n",
    "**Пример:**\n",
    "\n",
    "*Входные данные:*\n",
    "\n",
    "    Введите Ваши ФИО: Тамбовцева Алла Андреевна\n",
    "\n",
    "*Выходные данные:*\n",
    "\n",
    "    Ваша фамилия: Тамбовцева\n",
    "    Ваше имя: Алла\n",
    "    Ваше отчество: Андреевна"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 8\n",
    "\n",
    "Напишите программу, которая берет строку \"1; 2; 3; 100\" и возвращает:\n",
    "\n",
    "* список из целых чисел;\n",
    "* список из чисел с плавающей точкой."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задание 9\n",
    "\n",
    "Напишите программу, которая принимает на вход список слов такого вида:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "words = [\"Speak \", \"to\", \"me \", \"of\", \"Florence \",\n",
    "         \"And \", \"of\", \"the\", \"Renaissance\"]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "а возвращает список"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "words_clean = [\"speak\", \"to\", \"me\", \"of\", \"florence\", \n",
    "               \"and\", \"of\", \"the\", \"renaissance\"]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Другими словами, программа убирает пробелы в словах и приводит все слова к нижнему регистру.\n",
    "\n",
    "**Подсказка:** запросите `help()` по методам `.strip()` и `.lower()`."
   ]
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
   "version": "3.7.4"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 2
}