ps7.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Программирование на языке Python для сбора и анализа данных\n",
    "*Семинары ведут: Щуров И.В., Будылин Р.Я., НИУ ВШЭ*\n",
    "\n",
    "Данный notebook является набором задач по курсу \n",
    "«Программирование на языке Python для сбора и анализа данных» \n",
    "(НИУ ВШЭ, 2014-15). Распространяется по лицензии [CC BY-SA \n",
    "4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.ru).\n",
    "На [странице курса](http://math-info.hse.ru/s15/m) находятся другие материалы."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Домашнее задание №7\n",
    "За разные задачи можно получить разное число баллов. Максимум за ДЗ можно набрать 6 баллов. Вы можете решить больше задач, чем требуется, чтобы набрать 6 баллов, чтобы подстраховаться.\n",
    "\n",
    "Для предварительной проверки задания нужно скачать данный `ipynb`-файл на свой компьютер, открыть его в IPython Notebook/Jupyter (подробнее о том, как это сделать, см. [здесь](http://math-info.hse.ru/2015-16/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B0_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA%D0%B5_Python_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D1%81%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B0_%D0%B8_%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85#.D0.9A.D0.B0.D0.BA_.D0.B8.D1.81.D0.BF.D0.BE.D0.BB.D1.8C.D0.B7.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D1.82.D1.8C)) и вставить решение каждой задачи в ячейку для кода, следующую за его условием, запустить эту ячейку, а затем запустить следующую ячейку (в ней содержится тест). Если запуск ячейки с тестом не приводит к появлению ошибки (assertion), значит, всё в порядке, задача решена. Если приводит к появлению ошибки, значит, тест не пройден и нужно искать ошибку.\n",
    "\n",
    "Чтобы сдать ДЗ, его надо будет загрузить в [nbgr-x](http://python.math-hse.info) в виде `ipynb`-файла."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задача 1. (1 балл.)\n",
    "Написать функцию `swap(my_list)`, меняющую в списке `my_list` первый и последний элемент местами. Измениться должен переданный список, функция не должна ничего возвращать. Гарантируется, что в списке есть хотя бы два элемента."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "883581a9dce0c37a960da48164c4e804",
     "grade": false,
     "grade_id": "pr1",
     "locked": false,
     "solution": true
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "bd485fc1cd1f1e346bd96bfc766377c6",
     "grade": true,
     "grade_id": "pr1_t",
     "locked": true,
     "points": 1,
     "solution": false
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "list_1 = [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "r = swap(list_1)\n",
    "assert list_1 == [5, 2, 3, 4, 1]\n",
    "assert r is None\n",
    "\n",
    "list_2 = ['a','b','cd']\n",
    "r = swap(list_2)\n",
    "assert list_2 == ['cd', 'b', 'a']\n",
    "assert r is None\n",
    "\n",
    "list_3 = ['hello', 'world']\n",
    "r = swap(list_3)\n",
    "assert list_3 == ['world', 'hello']\n",
    "assert r is None\n",
    "\n",
    "del r, list_1, list_2, list_3"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задача 2. (1 балл.)\n",
    "Написать функцию `swapped(my_list, i, j)`, возвращающую такой же список, как `my_list`, но у которого поменяли элемент с индексом `i` и элемент с индексом `j` местами. При этом сам список `my_list` не должен измениться."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "a93978e42e6491c3ff3e257ef3f541b5",
     "grade": false,
     "grade_id": "pr_2",
     "locked": false,
     "solution": true
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": false,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "72bcea3343e48c849329ce663ee7a436",
     "grade": true,
     "grade_id": "pr_2_t",
     "locked": true,
     "points": 1,
     "solution": false
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "list_1 = [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "list_1_backup = list_1\n",
    "r = swapped(list_1, 0, 4)\n",
    "assert list_1 == [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "assert list_1 is list_1_backup\n",
    "assert r == [5, 2, 3, 4, 1]\n",
    "\n",
    "list_2 = ['a', 'b', 'cd']\n",
    "list_2_backup = list_2\n",
    "r = swapped(list_2, 0, 2)\n",
    "assert list_2 == ['a', 'b', 'cd']\n",
    "assert list_2 is list_2_backup\n",
    "assert r == ['cd', 'b', 'a']\n",
    "\n",
    "list_3 = ['hello', 'world']\n",
    "list_3_backup = list_3\n",
    "r = swapped(list_3, 0, 1)\n",
    "assert list_3 == ['hello', 'world']\n",
    "assert list_3 is list_3_backup\n",
    "assert r == ['world', 'hello']\n",
    "\n",
    "my_list = [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "my_list_backup = my_list\n",
    "r = swapped(my_list, 1, 2)\n",
    "assert my_list == [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "assert my_list_backup is my_list\n",
    "assert r == [1, 3, 2, 4, 5]\n",
    "\n",
    "my_list = [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "my_list_backup = my_list\n",
    "r = swapped(my_list, 3, 3)\n",
    "assert my_list == [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "assert my_list_backup is my_list\n",
    "assert r == [1, 2, 3, 4, 5]\n",
    "\n",
    "del list_1, list_2, list_3, r"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "nbgrader": {
     "grade": false,
     "locked": false,
     "solution": false
    }
   },
   "source": [
    "### Задача 3. (2 балла.)\n",
    "Написать функцию `swap_columns(table, i, j)`, принимающую на вход таблицу `table` в виде списка списков, записанную по строчкам (то есть каждым элементом списка `table` является список, задающий строку таблицы) и два индекса `i` и `j`. Функция должна поменять в таблице местами столбец `i` и столбец `j` (нумерация столбцов начинается с нуля). Замена должна производиться в самой переданной таблице `table`. Функция не должна ничего возвращать."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": false,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "8c983e41b2ba4fba5c317a154a59858b",
     "grade": false,
     "grade_id": "pr_3",
     "locked": false,
     "solution": true
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": false,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "03b763bd79fe1e36438cb193953d8eea",
     "grade": true,
     "grade_id": "pr_3_t",
     "locked": true,
     "points": 2,
     "solution": false
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "r = swap_columns(table, 0, 1)\n",
    "assert r is None\n",
    "assert table == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]\n",
    "\n",
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "r = swap_columns(table, 1, 0)\n",
    "assert r is None\n",
    "assert table == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]\n",
    "\n",
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "r = swap_columns(table, 1, 2)\n",
    "assert r is None\n",
    "assert table == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]\n",
    "\n",
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "r = swap_columns(table, 2, 1)\n",
    "assert r is None\n",
    "assert table == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]\n",
    "\n",
    "table = [['a', 'b', 'cd', 'e']]\n",
    "r = swap_columns(table, 2, 1)\n",
    "assert r is None\n",
    "assert table == [['a', 'cd', 'b', 'e']]\n",
    "\n",
    "table = [[1], [2], [3], [4]]\n",
    "r = swap_columns(table, 0, 0)\n",
    "assert r is None\n",
    "assert table == [[1], [2], [3], [4]]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задача 4. (2 балла.)\n",
    "Написать функцию `swapped_columns(table, i, j)`, принимающую на вход таблицу `table` в виде списка списков, записанную по строчкам (то есть каждым элементом списка `table` является список, задающий строку таблицы) и два индекса `i` и `j`. Функция должна должна вернуть новую таблицу, совпадающую с `table`, но в которой столбцы `i` и `j` поменялись местами. Исходная таблица `table` не должна измениться (в частности, не должно измениться содержимое её строк). Можно использовать функции, написанные в предыдущих задачах. (Кстати, задача решается в одну строчку.)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "e2b18d98a37a4c7b671f48e43f995399",
     "grade": false,
     "grade_id": "pr_4",
     "locked": false,
     "solution": true
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "ecb9e63ce95f0f7ea761c51fcc07c2cf",
     "grade": true,
     "grade_id": "pr_4_t",
     "locked": true,
     "points": 2,
     "solution": false
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "backup = table[0]\n",
    "r = swapped_columns(table, 0, 1)\n",
    "assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "assert table[0] is backup\n",
    "assert r == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]\n",
    "\n",
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "r = swapped_columns(table, 1, 0)\n",
    "assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "assert r == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]\n",
    "\n",
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "r = swapped_columns(table, 1, 2)\n",
    "assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "assert r == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]\n",
    "\n",
    "table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "r = swapped_columns(table, 2, 1)\n",
    "assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]\n",
    "assert r == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]\n",
    "\n",
    "table = [['a', 'b', 'cd', 'e']]\n",
    "r = swapped_columns(table, 2, 1)\n",
    "assert table == [['a', 'b', 'cd', 'e']]\n",
    "assert r == [['a', 'cd', 'b', 'e']]\n",
    "\n",
    "table = [[1], [2], [3], [4]]\n",
    "r = swapped_columns(table, 0, 0)\n",
    "assert table == [[1], [2], [3], [4]]\n",
    "assert r == [[1], [2], [3], [4]]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "nbgrader": {
     "grade": false,
     "locked": false,
     "solution": false
    }
   },
   "source": [
    "### Задача 5. (1 балл)\n",
    "Написать функцию `count_different_words(s)`, принимающую на вход строку `s` и вычисляющую, сколько в ней различных слов. Слова в строке `s` разделены пробелами, знаков препинания нет. Слова считаются разными, если различаются как строки, то есть слова `\"hello\"` и `\"Hello\"` — разные.\n",
    "\n",
    "**Подсказка:** с помощью множеств задача решается в одну строчку."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "960ff9a127927506d777d84e0c4e61be",
     "grade": false,
     "grade_id": "pr_5",
     "locked": false,
     "solution": true
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "72e33f44090bf888c515e62aa89d6d61",
     "grade": true,
     "grade_id": "pr_5_t",
     "locked": true,
     "points": 1,
     "solution": false
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "assert count_different_words(\"Hello\") == 1\n",
    "assert count_different_words(\"Hello World\") == 2\n",
    "assert count_different_words(\"Hello Hello\") == 1\n",
    "assert count_different_words(\"Hello World Hello\") == 2\n",
    "assert count_different_words(\"World Hello World World\") == 2\n",
    "assert count_different_words(\"a b c d e f g a b a b f g h\") == 8\n",
    "assert count_different_words(\"A B c d e f g a b a b f g h A B\") == 10"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Задача 6. (1 балл.)\n",
    "Написать функцию `censored_test()`, считывающую файл `test.txt` и печатающую его на экран, заменив все вхождения слова `haha` на `[censored]`. Файл `test.txt` должен быть явно закрыт перед выходом из функции!\n",
    "\n",
    "Пример:\n",
    "\n",
    "Если в файле test.txt записано\n",
    "\n",
    "    haha test\n",
    "    another haha haha test\n",
    "    hahahaha hahahaha\n",
    "    this is a test\n",
    "    well\n",
    "    \n",
    "то функция должна напечатать\n",
    "\n",
    "    [censored] test\n",
    "    another [censored] [censored] test\n",
    "    [censored][censored] [censored][censored]\n",
    "    this is a test\n",
    "    well\n",
    "\n",
    "\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": false,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "47a4b2ced00e1a4079d54f79f2273ee9",
     "grade": false,
     "grade_id": "pr_6",
     "locked": false,
     "solution": true
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# YOUR CODE HERE"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": false,
    "deletable": false,
    "nbgrader": {
     "checksum": "f0d6def2887da9f2288eed68f7a5fdab",
     "grade": true,
     "grade_id": "pr_6_t",
     "locked": true,
     "points": 1,
     "solution": false
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Very long and esoteric test\n",
    "\n",
    "import io\n",
    "\n",
    "test_txt = io.StringIO()\n",
    "stdout = io.StringIO()\n",
    "\n",
    "def get_test_txt():\n",
    "    return test_txt\n",
    "\n",
    "def get_stdout():\n",
    "    return stdout\n",
    "\n",
    "def open(file, mode = 'r', *args, **kwargs):\n",
    "    if file == 'test.txt' and mode in ['r', 'rt']:\n",
    "        return get_test_txt()\n",
    "    else:\n",
    "        raise NotImplementedError\n",
    "\n",
    "def print(*args, file = None, **kwargs):\n",
    "    if file is None:\n",
    "        return __builtins__.print(*args, file=get_stdout(), **kwargs)\n",
    "    else:\n",
    "        raise NotImplementedError\n",
    "\n",
    "def myassert(q):\n",
    "    global open\n",
    "    global print\n",
    "    \n",
    "    if not q:\n",
    "        del open\n",
    "        del print\n",
    "        assert q\n",
    "        \n",
    "def test_censored(inp, outp):\n",
    "    global test_txt\n",
    "    global stdout\n",
    "    \n",
    "    test_txt = io.StringIO(inp)\n",
    "    stdout = io.StringIO()\n",
    "    \n",
    "    censored_test()\n",
    "    \n",
    "    myassert(stdout.getvalue().strip() == outp.strip())\n",
    "    myassert(test_txt.closed)\n",
    "\n",
    "test_censored(\n",
    "    \"haha test\\nanother haha haha test\\nhahahaha hahahaha\\nthis is a test\\nwell\",\n",
    "    (\"[censored] test\\nanother [censored] [censored] test\\n\"\n",
    "    \"[censored][censored] [censored][censored]\\nthis is a test\\nwell\")\n",
    ")\n",
    "\n",
    "test_censored(\n",
    "    (\n",
    "        \"this is a haha haha haha\\n\"\n",
    "        \"haha ha ha hahahahahaha ha haha\\n\"\n",
    "        \"\\n\"\n",
    "        \"ha\\n\"\n",
    "        \"ha\\n\"\n",
    "        \"\\n\"\n",
    "        \"thisisahahahathis\\n\"\n",
    "        \"well...\\n\"\n",
    "        \"\\n\"\n",
    "        \"Hello, world!\\n\"\n",
    "    ),\n",
    "    (\n",
    "        \"this is a [censored] [censored] [censored]\\n\"\n",
    "        \"[censored] ha ha [censored][censored][censored] ha [censored]\\n\"\n",
    "        \"\\n\"\n",
    "        \"ha\\n\"\n",
    "        \"ha\\n\"\n",
    "        \"\\n\"\n",
    "        \"thisisa[censored]hathis\\n\"\n",
    "        \"well...\\n\"\n",
    "        \"\\n\"\n",
    "        \"Hello, world!\\n\"\n",
    "    )\n",
    ")\n",
    "del print\n",
    "del open"
   ]
  }
 ],
 "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": "3.5.0"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 0
}