Списки и цикл for

name = "Дарья"
# Для создания списка используются квадратные скобочки
some_list = [0, 1.2345, "строка", ["список внутри списка"], name]
# К спискам работают индексы и возвращают они элемент списка:
print(some_list[0])
# 0
print(some_list[3])
# ['список внутри списка']

# К спискам работают срезы и возвращают они обрезанный список:
print(some_list[0:2])
# [0, 1.2345]
print(some_list[3:])
# [['список внутри списка'], 'Дарья']

# Списки можно складывать и умножать
# Сложение:
a = [1, 2]
b = [3, 4]
print(a+b)
# [1, 2, 3, 4]

# Умножение:
a = [1, 2] * 3
print(a)
# [1, 2, 1, 2, 1, 2]
b = [0] * 6
print(b)
# [0, 0, 0, 0, 0, 0]


# А теперь про подводные камни
# Программисты часто используют со списками срез вида [:],
# чтобы скопировать содержимое списка.
# Что это значит и почему просто не переназначить?
# Сейчас разберёмся!
# Создаём список:
some_list = [0, 1, 2]
# Создаём copy_list с содержимым some_list
copy_list = some_list
# Выводим оба списка:
print("some: " + str(some_list))
# some: [0, 1, 2]
print("copy: " + str(copy_list))
# copy: [0, 1, 2]

# Видите разницу? Ну конечно же нет, поскольку мы ничего не изменяли.
# А теперь добавим к скопированному списку цифру 3:
copy_list.append(3)
# И выведем оба списка:
print("some: " + str(some_list))
# some: [0, 1, 2, 3]
print("copy: " + str(copy_list))
# copy: [0, 1, 2, 3]

# Заметили? Мы добавляли значение к списку copy_list, а добавился он и в some_list.
# Чтобы такой хрени не происходило достаточно использовать для копирования [:]
# Перепишем код, но с использованием [:]
some_list = [0, 1, 2]
copy_list = some_list[:] # вот тут мы добавляем [:]
copy_list.append(3) # Добавляем цифру 3
print("some: " + str(some_list))
# some: [0, 1, 2]
print("copy: " + str(copy_list))
# copy: [0, 1, 2, 3]

# Проблема решена!


# Функция list(переменная)
# При помощи list мы можем переводить разные виды данных к спискам
# Пример:
#    строка является набором символов и при попытке применить list()
#    мы получим список из символов.
x = "Маша"
print( list(x) )
# ['М', 'а', 'ш', 'а']

# Некоторые типы данных мы не можем переводить к спискам.
# Пример:
#   Числа являются одним целым, при попытке разбить их на
#   список выйдет ошибка
# print( list(123) )
# Traceback (most recent call last):
#   File "main.py", line 69, in <module>
#     print(list(123))
# TypeError: 'int' object is not iterable

# Но как тогда поменять к примеру первый элемент числа на 10?
num = 123
# Сначала мы переводим число к строке
num = str(123) # '123'
# Теперь мы делаем список этой строки
num = list(num) # ['1', '2', '3']
# Смело меняем первый элемент списка на '10'
num[0] = '10' # ['10', '2', '3']
# Теперь осталось только как-то всё обратно соединить и перевести
# в число...


# У строки есть ещё пара команд, о которых я умолчал в предыдущем уроке,
# т.к. без знания списков они абсолютно бесполезны.


# строка.split(разделитель)
# Эта функция делит строку на список,
# используя в качестве элементов списка значения между разделителями.
# По умолчанию разделитель пробел
# Сам разделитель в список не входит!

# Пример 1:
#   Разделим предложение на слова,
#   используя в качестве разделителя пробел.
text = "Шла Маша по шоссе и сосала сушку"
text_list = text.split() # По умолчанию разделитель пробел
print(text_list)
# ['Шла', 'Маша', 'по', 'шоссе', 'и', 'сосала', 'сушку']

# Пример 2:
#   Найдём основной адрес в ссылке.
#   1. Мы знаем, что каждый адрес в начале имеет https://
#   2. Сразу после этой конструкции идёт основной адрес.
#   3. После основного адреса через символы слеша (/) идут каталоги сайта
site = "https://www.vk.com/feed"
# Обрежем начало
site = site[7:] # "www.vk.com/feed"
# Создадим список из этой строки с разделителем "/"
site = site.split("/") # ['www.vk.com', 'feed']
# Выведем основной адрес через индекс
print(site[0])
# www.vk.com


# разделитель.join(список)
# Эта функция собирает список в строку, вставляя между элементами разделитель.
# Пример:
text_list = ['Шла', 'Маша', 'по', 'шоссе', 'и', 'сосала', 'сушку']
text = " ".join(text_list)
print(text)
# Шла Маша по шоссе и сосала сушку



# Цикл for и списки
# Записывается, как:
# for переменная in итеррируемый_объект:
#   тело_цикла

# переменная - создаётся переменная, которая каждый новый цикл цикла
# будет меняться.
# Если мы не хотим использовать переменную достаточно написать вместо
# неё нижнее подчёркивание (_).
# итеррируемый_объект - любой объект, который поддерживает индексацию,
# примеры итеррируемых_объектов: строка, список, генератор и т.д.
# тело_цикла - код, который будет выполняться каждый новый цикл.


# Генератор range(start, stop, step) # эквивалентен x[start:stop:step],
# где x - бесконечная последовательность цифр.
# Генерирует значения от start до stop (не включительно) с шагом step
# Чтобы вывести значение генератора надо обязательно использовать функцию list()
# Другие виды записи range:
#   range(stop) # эквивалентен x[:stop]
#   range(start, stop) # эквивалентен x[start:stop]
# Пример:
print(list(range(10)))
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

# Генератор range очень часто используется вместе с циклом for
# Пример:
for index in range(1, 11):
    print("Вывод номер " + str(index))
# Вывод номер 1
# Вывод номер 2
# ...
# Вывод номер 10

# При помощи цикла for можно генерировать списки.
# Пример 1:
#   Сгенерируем список с последовательностью Фибоначчи до 100го элемента.
#   Последовательность Фибоначчи:
#       первые два числа равны 0 и 1,
#       а каждое последующее число равно сумме двух предыдущих чисел.
#       0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, ...
fibonacci = [0, 1]
for _ in range(100):
    next_num = fibonacci[-1] + fibonacci[-2]
    fibonacci.append(next_num)
print(fibonacci)

# Пример 2:
#   Сгенерируем список квадратов чисел от 0 до 20
#   Возведение в степень записывается оператором **
nums = []
for i in range(21):
    nums.append(i**2)
print(nums)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, ... 361, 400]
# Циклы которые генерируют списки и у которых в теле 1 строка можно
# представить в виде:
# some_list = [тело_цикла for переменная in итеррируемый_объект]
# Решение "примера 2" с генерацией в одну строку:
nums = [i**2 for i in range(21)]
print(nums)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, ... 361, 400]


# Циклы внутри других циклов
# Циклы можно встраивать в тело другого цикла
# Пример:
#   Нам дана 2х мерная матрица matrix:
matrix = [["Т","с","л","п"], ["ы","а","у","л"], [" ","м","ч","ю"], [" ","ы","ш","и"], [" ","й","и","к"], [" "," ","й"," "]]
#   Чтобы красиво её вывести в виде реальной матрицы
#   следует использовать цикл вложенный в другой цикл.
#   P.S. В данном случае более разумно использовать
#        один цикл и "|".join(line_list), но я хочу
#        показать, что можно использовать и 2 цикла

# Цикл для координаты y (для каждой строки переносит строку)
for y in range(len(matrix)):
    line_list = matrix[y] # Получаем список с индексом y
    # Строка линии, которую мы будем выводить
    # в конце каждого цикла
    line_text = "|"
    # Цикл для координаты x
    for x in range(len(line_list)):
        # Добавляем к line_text элемент матрицы с координатами x и y
        # а после добавляем визуальный (декоративный) разделитель
        line_text += matrix[y][x] + "|"
    print(line_text)
# Вывод программы:
# |Т|с|л|п|
# |ы|а|у|л|
# | |м|ч|ю|
# | |ы|ш|и|
# | |й|и|к|
# | | |й| |
# Я надеюсь вы смогли понять скрытое послание


# Пример кода, который улучшает визуальный вид чисел.
num = 1234567890
# переводим к списку символов
num = list(str(num))
# Это хитрой строкой мы получим индексы [9, 6, 3, 0]
indexes = list(range(len(num)))[::-3]
for i in indexes:
    # добавляем после символов с индексами,
    # которые мы нашли пробел.
    num[i] = num[i] + " "
# переводим строку к списку
num = "".join(num)
print(num)
# 1 234 567 890
# Вуаля, число 1234567890 преобрело
# более читаемый вид


# Задания для проверки:
# 1. Дано переменная abc с именем и отчеством:
abc = "Аркадий Семёнович"
# 1.1. Разбейте строку на список и выведите имя (первый элемент списка)
# 1.2. Поменяйте имя в списке на "Николай"
# 1.3. Выведите новое имя и отчество одной строкой не используя сложение
# 2. Выведите при помощи 2х циклов следующую таблицу из 9ти цифр:
#      1 2 3
#      4 5 6
#      7 8 9
# 3. Дан список пар, где первое слово всегда девушка, а третье мужчина:
data = ["Маша и Паша", "Саша и Игорь", "Лиза и Кирилл", "Катя и Алексей", ""]
# 3.1. Выведите при помощи цикла for для каждой пары:
#        "ЖЕН и МУЖ живут вместе"
# 3.2. Создайте списки только из мужчин и только из женщин.
# 3.3. Выведите всех мужчин через запятые и в конце напишите "живут одни.":
#        "МУЖ, МУЖ, МУЖ, ... МУЖ живут одни."
# 3.4. Выведите всех женщин через запятые, но вместо последней запятой напишите "и"
#      в конце напишите "весело проводят вместе время!"
#        "ЖЕН, ... ЖЕН, ЖЕН и ЖЕН весело проводят вместе время!"

# Подсказки:
# 1.1. Используйте .split()
# 1.2. Переопределите элемент списка с индексом 0
# 1.3. Используйте " ".join()
# 2. Достаточно сложное задание, надо использовать 2 цикла и 2 переменных.
#    Первую переменную надо использовать как номер строки,
#    а вторую как номер столбца. И не забыть добавить +1.
#    Из чего вытекает, что значение элемента some_list[y][x] должно быть: y*3 + x + 1
# 3.1. Это не должно быть проблемой...
# 3.2. Надо создать 2 пустых списка, к примеру: wom и men,
#      к каждой строке применить функцию split()
#      без аргументов (тогда индексы 0 и 2 то, что вы ищите) или
#      с аргументом " и " (тогда индексы 0 и 1 то, что вы ищете)
#      и при помощи функции wom.append и men.append добавлять мужчин
#      и женщин в разные списки.
# 3.3. Тут надо использовать ", ".join(men) и добавить окончание строки.
# 3.4. Тут делать то же самое, что и в прошлом примере, но для всех, кроме
#      последней. Для последней надо вручную написать " и " + wom[i] и
#      добавить окончание строки из задания.