Задачи

Задача 1

Марина заботится о здоровом питании. Она попросила вас написать класс FoodInfo, экземпляры которого будут описывать пищевую ценность продуктов, а при сложении — возвращать новый экземпляр, описывающий суммарную пищевую ценность его составляющих. Интерфейс класса:

fi = FoodInfo(proteins, fats, carbohydrates) — инициализировать экземпляр заданным количеством белков, жиров и углеводов. Все три параметра определяются весом в граммах (целым числом).
fi.get_proteins() — вернуть количество белков.
fi.get_fats()` — вернуть количество жиров.
fi.get_carbohydrates() — вернуть количество углеводов.
fi.get_kcalories() — рассчитать число килокалорий в пище по формуле (4 * белки + 9 * жиры + 4 * углеводы).
fi_sum = fi1 + fi2 — результат сложения fi_sum должен быть новым объектом FoodInfo, описывающим суммарную пищевую ценность продуктов fi1 + fi2. fi1 и fi2 не должны измениться.

Пример 1

Ввод

# Ваш код

food1 = FoodInfo(100, 100, 100)
food2 = FoodInfo(50, 60, 70)
food3 = food1 + food2
print(food1.get_proteins(), food1.get_fats(),
      food1.get_carbohydrates(), food1.get_kcalories())
print(food2.get_proteins(), food2.get_fats(),
      food2.get_carbohydrates(), food2.get_kcalories())
print(food3.get_proteins(), food3.get_fats(),
      food3.get_carbohydrates(), food3.get_kcalories())

Вывод

100 100 1700
60 70 1020
160 170 2720

Пример 2

Ввод

# Ваш код

food1 = FoodInfo(1, 2, 3)
food2 = FoodInfo(10, 20, 30)

food3 = food1 + food2

print(food3.get_proteins(), food3.get_fats(),
      food3.get_carbohydrates(), food3.get_kcalories()) 

Вывод

11 22 33 374

Пример 3

Ввод

# Ваш код

food1 = FoodInfo(1, 2, 3)
food2 = FoodInfo(10, 20, 30)

food3 = food1 + food2
food4 = food2 + food1

print(food3.get_proteins(), food3.get_fats(),
      food3.get_carbohydrates(), food3.get_kcalories())
print(food4.get_proteins(), food4.get_fats(),
      food4.get_carbohydrates(), food4.get_kcalories())

Вывод

11 22 33 374
11 22 33 374

Задача 2

Напишите класс ReversedList, который будет при инициализации экземпляра принимать список и реализовывать доступ к элементам этого списка в обратном порядке.

rl = ReversedList(lst) — создание обратного списка.
len(rl) — число элементов в обратном списке.
rl[i] — доступ к элементам в обратном порядке. rl[0] — последний элемент первоначального списка, rl[1] — предпоследний и так далее.

Пример 1

Ввод

# Ваш код

rl = ReversedList([10, 20, 30])
for i in range(len(rl)):
    print(rl[i])

Вывод

30
20
10

Пример 2

Ввод

# Ваш код

rl = ReversedList([])
print(len(rl))

Вывод

Пример 3

Ввод

# Ваш код

rl = ReversedList([10])
print(len(rl))
print(rl[0])

Вывод

1
10

Задача 3

Реализуйте класс SquareFunction, экземпляры которого при инициализации получают коэффициенты a, b, c. При вызове объекта как функции с аргументом x должно возвращаться значение выражения ax2 + bx + c.

Пример 1

Ввод

# Ваш код

sf = SquareFunction(1, 0, 0)
print(sf(-2))
print(sf(-1))
print(sf(-0))
print(sf(1))
print(sf(2))
print(sf(10))

Вывод

Пример 2

Ввод

# Ваш код

sf = SquareFunction(1, 2, 1)
print(sf(-2))
print(sf(-1))
print(sf(-0))
print(sf(1))
print(sf(2))
print(sf(10))

Вывод

Пример 3

Ввод

# Ваш код

sf = SquareFunction(0, 0, 1)
print(sf(-2))
print(sf(-1))
print(sf(-0))
print(sf(1))
print(sf(2))
print(sf(10))

Вывод

Задача 4

Реализуйте класс Date, экземпляры которого при инициализации принимают месяц и день. При вычитании дат (d1 - d2) должно возвращаться число дней между d1 и d2. Число дней должно быть:

равно нулю, если d1 и d2 — одна и та же дата
больше нуля, если d1 позже d2
меньше нуля, если d1 раньше d2

Считайте, что все даты указаны в пределах одного и того же не високосного года (в феврале 28 дней).

Пример 1

Ввод

# Ваш код

jan5 = Date(1, 5)
jan1 = Date(1, 1)

print(jan5 - jan1)
print(jan1 - jan5)
print(jan1 - jan1)
print(jan5 - jan5)

Вывод

Пример 2

Ввод

# Ваш код

mar5 = Date(3, 1)
jan1 = Date(1, 1)

print(mar5 - jan1)
print(jan1 - mar5)
print(jan1 - jan1)
print(mar5 - mar5)

Вывод

Задача 5

Определите класс Point. При инициализации экземпляру передаются координаты x и y. При сравнении двух экземпляров оператор == должен возвращать True, если координаты точек равны, и False — если нет. При сравнении оператором != должно возвращаться True, если координаты точек не равны, и False — если равны.

Пример 1

Ввод

# Ваш код

p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(5, 6)

if p1 == p2:
    print("Equal True")
else:
    print("Equal False")

if p1 != p2:
    print("Not equal True")
else:
    print("Not equal False")

Вывод

Equal False
Not equal True

Пример 2

Ввод

# Ваш код

p1 = Point(0, 0)
p2 = Point(0, 0)

if p1 == p2:
    print("Equal True")
else:
    print("Equal False")

if p1 != p2:
    print("Not equal True")
else:
    print("Not equal False")

Вывод

Equal True
Not equal False

Пример 3

Ввод

# Ваш код

p1 = Point(0, 10)
p2 = Point(0, 0)

if p1 == p2:
    print("Equal True")
else:
    print("Equal False")

if p1 != p2:
    print("Not equal True")
else:
    print("Not equal False")

Вывод

Equal False
Not equal True

Задача 6

Периодически в некоторых задачах возникает надобность в разреженных массивах. Разреженный массив характеризуется тем, что подавляющее большинство значений в нём равны нулю, поэтому можно хранить только ненулевые значения. Это позволяет создавать разреженные массивы очень большого размера без лишних затрат памяти. Вам необходимо реализовать класс разреженного массива SparseArray.

arr = SparseArray() — создание пустого разреженного массива.
arr[i] = value — записать значение в массив.
arr[i] — прочитать значение из массива.

Пример 1

Ввод

# Ваш код

arr = SparseArray()
arr[1] = 10
arr[8] = 20
for i in range(10):
    print('arr[{}] = {}'.format(i, arr[i]))

Вывод

arr[0] = 0
arr[1] = 10
arr[2] = 0
arr[3] = 0
arr[4] = 0
arr[5] = 0
arr[6] = 0
arr[7] = 0
arr[8] = 20
arr[9] = 0

Пример 2

Ввод

# Ваш код

arr = SparseArray()
arr[10] = 123
for i in range(8, 13):
    print('arr[{}] = {}'.format(i, arr[i]))

Вывод

arr[8] = 0
arr[9] = 0
arr[10] = 123
arr[11] = 0
arr[12] = 0

Пример 3

Ввод

# Ваш код

def print_elem(array, ind):
    print('arr[{}] = {}'.format(ind, array[ind]))


arr = SparseArray()
index = 1000000000
arr[index] = 123

print_elem(arr, index - 1)
print_elem(arr, index)
print_elem(arr, index + 1)

Вывод

arr[999999999] = 0
arr[1000000000] = 123
arr[1000000001] = 0

Задача 7

Реализуйте класс Polynomial для вычисления значений многочленов при заданных x, а также для сложения многочленов.

poly = Polynomial(coefficients) — создать новый многочлен с коэффициентами coefficients. coefficients[0] — свободный член, coefficients[1] — множитель при x1, coefficients[2] — множитель при x2, и так далее.
y = poly(x) — вычислить значение многочлена в точке x.
y = c0 + c1 x1 + c2 x2 + ... + cn xn
poly_sum = poly1 + poly2 — результат сложения двух многочленов должен быть экземляром Polynomial и содержать коэфициенты, которые получаются в результате сложения коэффициентов poly1 и poly2 при одинаковых степенях x.

Пример 1

Ввод

# Ваш код

poly = Polynomial([10, -1])
print(poly(0))
print(poly(1))
print(poly(2))

Вывод

10
9
8

Пример 2

Ввод

# Ваш код

poly1 = Polynomial([0, 0, 1])
print(poly1(-2))
print(poly1(-1))
print(poly1(0))
print(poly1(1))
print(poly1(2))
print()

poly2 = Polynomial([0, 0, 2])
print(poly2(-2))
print(poly2(-1))
print(poly2(0))
print(poly2(1))
print(poly2(2))
print()

poly3 = poly1 + poly2
print(poly3(-2))
print(poly3(-1))
print(poly3(0))
print(poly3(1))
print(poly3(2))
print()

Вывод

Пример 3

Ввод

# Ваш код

poly1 = Polynomial([0, 1])
poly2 = Polynomial([10])
poly3 = poly1 + poly2
poly4 = poly2 + poly1

print(poly3(-2), poly4(-2))
print(poly3(-1), poly4(-1))
print(poly3(0), poly4(0))
print(poly3(1), poly4(1))
print(poly3(2), poly4(2))

Вывод

Задача 8

Программист Николай, изучая различные структуры данных, решил погрузиться в теорию очередей, построенных на базе списков Python. Напомним, что очередь – это такая структура данных, работа с которой определяется принципом FIFO (First In First Out). Наблюдать этот принцип можно у кассы в магазине. Если, конечно, никто не нарушает правила 😊 Николай предлагает Вам реализовать класс Queue, инкапсулирующий, то есть моделирующий работу, очередь. Однако, Николай не ищет легких путей и хочет усложнить Вам работу: очередь может быть инициализирована различным числом элементов. Например,

q = Queue(1, 2, 3, 4, 5) – создаёт очередь [1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5]
q1 = Queue(1, 2, 3) – очередь [1 -> 2 -> 3]. Но всё же есть гарантия того, что для инициализации передается хотя бы один параметр. Класс Queue реализует следующие методы:
append(*values) – добавляет несколько значений в конец очереди (как минимум одно).
copy() – создаёт копию данной очереди, то есть возвращает новую очередь, полностью аналогичную исходной.
pop() – вытаскивает и возвращает первый элемент очереди, при этом этот элемент из очереди удаляется. Если очередь пуста, то возвращает None.
extend(queue) – расширяет данную очередь другой, то есть приклеивает вторую очередь к первой.
next() – возвращает новую очередь, начинающуюся со второго элемента текущей.

Также требуется реализовать следующие операторы и встроенные функции:

queue1 + queue2 – склейка очередей создаёт новую увеличенную очередь.
queue1+ = queue2 – расширяет первую очередь второй.
queue1 == queue2 – проверяет очереди на равенство всех элементов. Возвращает True или False.
queue >> N – создаёт новую очередь без первых N (вышедших) элементов. В случае, когда N превышает количество элементов очереди, следует вернуть пустую очередь.
str(queue) – приводит очередь к строке вида [q1 -> q2 -> q3 -> ... -> qn]. Пустая или ошибочная очередь – это []
next(queue) – аналогичное действие методу next().

Пример 1

Ввод

# Ваш код

q1 = Queue(1, 2, 3)
print(q1)
q1.append(4, 5)
print(q1)
qx = q1.copy()
print(qx.pop())
print(qx)
q2 = q1.copy()
print(q2)
print(q1 == q2, id(q1) == id(q2))
q3 = q2.next()
print(q1, q2, q3, sep = '\n')
print(q1 + q3)
q3.extend(Queue(1, 2))
print(q3)
q4 = Queue(1, 2)
q4 += q3 >> 4
print(q4)
q5 = next(q4)
print(q4)
print(q5)

Вывод

[1 -> 2 -> 3]
[1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5]
1
[2 -> 3 -> 4 -> 5]
[1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5]
True False
[1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5]
[1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5]
[2 -> 3 -> 4 -> 5]
[1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5]
[2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 1 -> 2]
[1 -> 2 -> 1 -> 2]
[1 -> 2 -> 1 -> 2]
[2 -> 1 -> 2]

Last modified: 05 November 2024