Как написать арифметическую прогрессию на питоне

Позволяет создавать последовательности чисел с заданным шагом.

Синтаксис:

range(stop)
range(start, stop)
range(start, stop, step)

Параметры:

  • startint, начало последовательности,
  • stopint, конец последовательности,
  • stepint, шаг последовательности.

Возвращаемое значение:

  • int, последовательность целых чисел, с заданным шагом.

Описание:

Класс range() (диапазон) генерирует арифметическую прогрессию целых чисел, с заданным шагом. По существу это отдельный неизменяемый тип данных в языке Python. Диапазоны реализуют все общие операции с последовательностями, кроме конкатенации и повторения, поскольку объекты диапазона могут представлять только последовательности, которые следуют строгому шаблону, а повторение и конкатенация обычно нарушают этот шаблон.

Последовательности реализуют интерфейс ABC collections.abc.Sequence, и предоставляют такие возможности как проверка вхождения if num in range, обращение к элементу по индексу range[i], поиск индекса элемента, взятие среза и отрицательную индексацию.

Аргументы конструктора класса range() должны быть целыми числами, или любым объектом, который реализует специальный метод __index__. Если аргумент шага step опущен, по умолчанию используется значение step=1. Если аргумент start пропущен, то по умолчанию используется значение start=0. Если шаг равен нулю step=1, бросается исключение ValueError.

  • Для положительного шага содержимое диапазона range() определяется по формуле r[i] = start + step*i, где i >= 0 и r[i] < stop
  • Для отрицательного шага содержимое диапазона range() так же определяется по формуле r[i] = start + step*i, но есть ограничения i >= 0 и r[i] > stop.

Объект range() будет пустым, если r[0] не соответствует ограничению значения. Диапазоны поддерживают отрицательные индексы, но они интерпретируются как индексация с конца последовательности, которая определена положительными индексами.

Диапазоны, содержащие абсолютные значения, превышающие допустимые sys.maxsize будут работать, но некоторые функции, например len(), могут вызывать OverflowError.

Проверка range() на равенство при помощи == и != сравнивает их как последовательности. Это означает, что два диапазона равны, если они представляют одинаковую последовательность значений. Обратите внимание, что два равных диапазона могут иметь разные start, stop и step. Например: range(0) == range(2, 1, 3) или range(0, 3, 2) == range(0, 4, 2).

Преимущество типа данных range над списками list или кортежами tuple в том, что диапазоны range всегда будут занимать небольшое количество памяти, независимо от размера диапазона, которое он представляет, так как он хранит в памяти только значение start, stop и step, а элементы последовательности вычисляется по мере необходимости.

Примеры создания арифметических последовательностей.

# Общие примеры
>>> list(range(10))
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> list(range(1, 11))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> list(range(0, 30, 5))
[0, 5, 10, 15, 20, 25]
>>> list(range(0, 10, 3))
[0, 3, 6, 9]
>>> list(range(0, -10, -1))
[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]
>>> list(range(0))
[]
>>> list(range(1, 0))
[]

Примеры операций с классом range().

>>> r = range(0, 20, 2)

# Проверка вхождения
>>> 11 in r
False
>>> 10 in r
True

# Поиск индекса элемента 
>>> r.index(10)
5

# Обращение к элементу по его индексу
>>> r[5]
10

# Срез диапазона 
>>> r[:5]
range(0, 10, 2)
>>> r[-1]
18

Пример использования range() в цикле for/in.

# отсчет с нуля
>>> for i in range(0, 5):
...     print(i)
... 
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4

# отсчет с единицы
>>> for i in range(1, 6):
...     print(i)
... 
# 1
# 2
# 3
# 4
# 5

# использование шага в циклах
>>> for n, i in enumerate(range(0, 7, 2), 1):
...     print(f'{n}) => {i}')
... 
# 1) => 0
# 2) => 2
# 3) => 4
# 4) => 6

# обратный отсчет с шагом в циклах 
# при помощи класса `range()`
>>> for n, i in enumerate(range(-7, 0, 2), 1):
...     print(f'{n}) => {abs(i)}')
... 
# 1) => 7
# 2) => 5
# 3) => 3
# 4) => 1

Konst2016

7 / 7 / 9

Регистрация: 07.02.2016

Сообщений: 207

Записей в блоге: 52

17.06.2018, 15:50

6

Лучший ответ Сообщение было отмечено Sergun93 как решение

Решение

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
n=7#skolko chlenov vivest
i=1
acc_an=2
list_=[0]*n
list_[0]=acc_an
print(acc_an)
while i<n:
    acc_an=acc_an-2
    list_[i]=acc_an
    print('nomer elementa: %d,sam element %d'%(i, acc_an))
    i+=1   
print(list_)
print(sum(list_))
#2
#nomer elementa: 1,sam element 0
#nomer elementa: 2,sam element -2
#nomer elementa: 3,sam element -4
#nomer elementa: 4,sam element -6
#nomer elementa: 5,sam element -8
#nomer elementa: 6,sam element -10
#[2, 0, -2, -4, -6, -8, -10]
#-28

Добавлено через 33 секунды

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
n=7#skolko chlenov vivest
i=1
acc_an=2
list_=[0]*n
list_[0]=acc_an
print(acc_an)
while i<n:
    acc_an=acc_an-2
    list_[i]=acc_an
    print('nomer elementa: %d,sam element %d'%(i, acc_an))
    i+=1   
print(list_)
print(sum(list_))
#2
#nomer elementa: 1,sam element 0
#nomer elementa: 2,sam element -2
#nomer elementa: 3,sam element -4
#nomer elementa: 4,sam element -6
#nomer elementa: 5,sam element -8
#nomer elementa: 6,sam element -10
#[2, 0, -2, -4, -6, -8, -10]
#-28

Добавлено через 13 минут
Для геометрической прогрессии

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
n=7#skolko chlenov vivest
i=1
acc_an=2
list_=[0]*n
list_[0]=acc_an
print(acc_an)
while i<n:
    acc_an=acc_an*(-2)
    list_[i]=acc_an
    print('nomer elementa: %d,sam element %d'%(i, acc_an))
    i+=1   
print(list_)
print(sum(list_))
#2
#nomer elementa: 1,sam element -4
#nomer elementa: 2,sam element 8
#nomer elementa: 3,sam element -16
#nomer elementa: 4,sam element 32
#nomer elementa: 5,sam element -64
#nomer elementa: 6,sam element 128
#[2, -4, 8, -16, 32, -64, 128]
#86



1



import numpy as np
from collections import deque
from itertools import combinations

# data = np.array([1487, 1847, 4817, 4871, 7481, 7841, 8147, 8741])

np.random.seed(42)
data = np.random.randint(0, 100000, 1000)
data.sort()

# Интуитивный подход (baseline), O(n^3)
def find_evenly_spaced_v1(data):
    for a, b, c in combinations(data, 3):
        if b - a == c - b:
            yield a, b, c
            
# Эмпирическая оптимизация, O(n^2)
def find_evenly_spaced_v2(data):
    dataset = set(data)
    for a, c in combinations(data, 2):
        b, mod = divmod(a + c, 2)
        if (mod == 0) and (b in dataset):
            yield a, b, c

# Векторный вариант
def find_evenly_spaced_v3(data):
    grid = data.reshape(-1, 1) + data.reshape(1, -1)
    divs, mods = np.divmod(grid, 2)
    mask = np.tri(*grid.shape, -1, dtype='bool') & np.isin(divs, data) & ~ mods.astype('bool')
    for c, a in zip(*np.where(mask)):
        b = divs[a, c]
        a, c = data[[a, c]]
        yield a, b, c

Измерения скорости для 1000 элементов:

5d95912c852ea517827440.png

Урок 43. Асинхронное программирование в python. Корутины. Asyncio.

Итераторы

Во многих современных языках программирования используют такие сущности как итераторы. Основное их назначение – это
упрощение навигации по элементам объекта, который, как правило, представляет собой некоторую коллекцию (список, словарь
и т.п.). Язык Python, в этом случае, не исключение и в нем тоже есть поддержка итераторов. Итератор представляет собой
объект перечислитель, который для данного объекта выдает следующий элемент, либо бросает исключение, если элементов
больше нет.

Основное место использования итераторов – это цикл for. Если вы перебираете элементы в некотором списке или символы в
строке с помощью цикла for, то, фактически, это означает, что при каждой итерации цикла происходит обращение к
итератору, содержащемуся в строке/списке, с требованием выдать следующий элемент, если элементов в объекте больше нет,
то итератор генерирует исключение, обрабатываемое в рамках цикла for незаметно для пользователя.

Приведем несколько примеров, которые помогут лучше понять эту концепцию. Для начала выведем элементы произвольного
списка на экран.

num_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for i in num_list:
    print(i)
1
2
3
4
5

Как уже было сказано, объекты, элементы которых можно перебирать в цикле for, содержат в себе объект итератор, для
того, чтобы его получить необходимо использовать функцию iter(), а для извлечения следующего элемента из итератора –
функцию
next().

itr = iter(num_list)
print(next(itr))
1
print(next(itr))
2
print(next(itr))
3
print(next(itr))
4
print(next(itr))
5
print(next(itr))
# Traceback(most recent call last):
# File "<pyshell#12>", line1, in < module > print(next(itr))
# StopIteration

Как видно из приведенного выше примера вызов функции next(itr) каждый раз возвращает следующий элемент из списка, а
когда эти элементы заканчиваются, генерируется исключение StopIteration.

Последовательности и итерируемые объекты

По-сути, вся разница, между последовательностями и итерируемыми объектами(Не итераторы), заключается в том, что в
последовательностях элементы упорядочены.

Так, последовательностями являются: списки, кортежи и даже строки.

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
letters = ('a', 'b', 'c')
characters = 'habristhebestsiteever'
numbers[1]
2
letters[2]
'c'
characters[11]
's'
characters[0:4]
'habr'

Итерируемые объекты же, напротив, не упорядочены, но, тем не менее, могут быть использованы там, где требуется итерация:
цикл for, генераторные выражения, списковые включения — как примеры.

# Can't be indexed
unordered_numbers = {1, 2, 3}
unordered_numbers[1]
# Traceback(most recent call last):
# File "<stdin>", line 1, in < module >
# TypeError: 'set' object is not subscriptable

users = {'males': 23, 'females': 32}
users[1]
# Traceback(most recent call last):
# File "<stdin>", line 1, in < module >
# KeyError: 1

# Can be used as sequence
[number ** 2 for number in unordered_numbers]
[1, 4, 9]

for user in users:
    print(user)

males
females

Последовательность всегда итерируемый объект, итерируемый объект не всегда последовательность

Итераторы

Как мы могли убедиться, цикл for не использует индексы. Вместо этого он использует так называемые итераторы.

Итераторы — это такие штуки, которые, очевидно, можно итерировать :)
Получить итератор мы можем из любого итерируемого объекта.

Что бы сделать это явно нужно вызвать метод iter()

set_of_numbers = {1, 2, 3}
list_of_numbers = [1, 2, 3]
string_of_numbers = '123'
iter(set_of_numbers)
# < set_iterator object at 0x7fb192fa0480 >
iter(list_of_numbers)
# < list_iterator object at 0x7fb193030780 >
iter(string_of_numbers)
# < str_iterator object at 0x7fb19303d320 >

Что бы получить следующий объект из итератора нужно вызвать метод next()

iterator = iter('123')
next(iterator)
'1'
next(iterator)
'2'
next(iterator)
'3'
next(iterator)
# Traceback(most recent call last):
# File "<pyshell#12>", line1, in < module > print(next(itr))
# StopIteration

Как работает for

Цикл for вызывает метод iter() и к полученному объекту применит метод next() пока не встретит
исключение StopIteration

Это называется протокол итерации. На самом деле он применяется не только в цикле for, но и в генераторном выражении
и даже при распаковке и «звёздочке»:

coordinates = [1, 2, 3]
x, y, z = coordinates

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
a, b, *rest = numbers

print(rest)
[3, 4, 5]

В случае, если мы передаём в iter итератор, то получаем тот же самый итератор

>>> numbers = [1,2,3,4,5]
>>> iter1 = iter(numbers)
>>> iter2 = iter(iter1)
>>> next(iter1)
1
>>> next(iter2)
2
>>> iter1 is iter2
True

Подытожим.

Итерируемый объект — это что-то, что можно итерировать.

Итератор — это сущность порождаемая функцией iter, с помощью которой происходит итерирование итерируемого объекта.

Итератор не имеет индексов и может быть использован только один раз.

Итераторы повсюду

Мы уже видели много итераторов в Python. Я уже упоминал о том, что генераторы — это тоже итераторы. Многие встроенные
функции является итераторами.

Так, например, enumerate:

>>> numbers = [1,2,3]
>>> enumerate_var = enumerate(numbers)
>>> enumerate_var
<enumerate object at 0x7ff975dfdd80>
>>> next(enumerate_var)
(0, 1)

А так же zip:

>>> letters = ['a','b','c']
>>> z = zip(letters, numbers)
>>> z
<zip object at 0x7ff975e00588>
>>> next(z)
('a', 1)

И даже open:

>>> f = open('foo.txt')
>>> next(f)
'barn'
>>> next(f)
'bazn'

В Python очень много итераторов, и, как уже упоминалось выше, они откладывают выполнение работы до того момента, как мы
запрашиваем следующий элемент с помощью next. Так называемое, «ленивое» выполнение.

Создание своих итераторов

Если нужно обойти элементы внутри объекта вашего собственного класса, необходимо построить свой итератор. Создадим
класс, объект которого будет итератором, выдающим определенное количество единиц, которое пользователь задает при
создании объекта. Такой класс будет содержать конструктор, принимающий на вход количество единиц и метод __next__(),
без него экземпляры данного класса не будут итераторами.

class SimpleIterator:
    def __init__(self, limit):
        self.limit = limit
        self.counter = 0

    def __next__(self):
        if self.counter < self.limit:
            self.counter += 1
            return 1
        raise StopIteration


s_iter1 = SimpleIterator(3)
print(next(s_iter1))
print(next(s_iter1))
print(next(s_iter1))
print(next(s_iter1))

В нашем примере при четвертом вызове функции next() будет выброшено исключение StopIteration. Если мы хотим, чтобы с
данным объектом можно было работать в цикле for, то в класс SimpleIterator нужно добавить метод __iter__(),
который возвращает итератор, в данном случае этот метод должен возвращать self.

class SimpleIterator:
    def __iter__(self):
        return self

    def __init__(self, limit):
        self.limit = limit
        self.counter = 0

    def __next__(self):
        if self.counter < self.limit:
            self.counter += 1
            return 1
        raise StopIteration


s_iter2 = SimpleIterator(5)
for i in s_iter2:
    print(i)

Выражение итератора

Объект созданный при помощи list comprehension тоже является итератором.

iterator = [i for i in range(10)]

Генераторы

Генераторы — это тоже итераторы

Return VS Yield

Ключевое слово return — это финальная инструкция в функции. Она предоставляет способ для возвращения значения. При
возвращении весь локальный стек очищается. И новый вызов начнется с первой инструкции.

Ключевое слово yield же сохраняет состояние между вызовами. Выполнение продолжается с момента, где управление было
передано в вызывающую область, то есть, сразу после последней инструкции yield.

Генератор vs. Функция

Дальше перечислены основные отличия между генератором и обычной функцией.

Генератор использует yield для отправления значения пользователю, а у функции для этого есть return;

  • При использовании генератора вызовов yield может быть больше чем один;

  • Вызов yield останавливает исполнение и возвращает итератор, а return всегда выполняется последним;

  • Вызов метода next() приводит к выполнению функции генератора;

  • Локальные переменные и состояния сохраняются между последовательными вызовами метода next();

  • Каждый дополнительный вызов next() вызывает исключение StopIteration, если нет следующих элементов для обработки.

Дальше пример функции генератора с несколькими yield.

def testGen():
    x = 2
    print('Первый yield')
    yield x

    x *= 1
    print('Второй yield')
    yield x

    x *= 1
    print('Последний yield')
    yield x


# Вызов генератора
iter = testGen()

# Вызов первого yield
next(iter)

# Вызов второго yield
next(iter)

# Вызов последнего yield
next(iter)

Вывод:

Первый yield
Второй yield
Последний yield

Генераторы тоже реализуют протокол итератора:

Если генератор встречает return, то в этот момент, генерируется исключение StopIteration

Если функция завершается без return, то после последней строки вызывается return без параметров, что и
вызовет StopIteration в следующем примере:

>>> def custom_range(number):
...     index = 0 
...     while index < number:
...         yield index
...         index += 1
... 
>>> range_of_four = custom_range(4)
>>> next(range_of_four)
0
>>> next(range_of_four)
1
>>> next(range_of_four)
2
>>> next(range_of_four)
3
>>> next(range_of_four)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

Когда использовать генератор?

Есть много ситуаций, когда генератор оказывается полезным. Вот некоторые из них:

  • Генераторы помогают обрабатывать большие объемы данных. Они позволяют производить так называемые ленивые вычисления.

  • Подобным образом происходит потоковая обработка. Генераторы можно устанавливать друг за другом и использовать их как
    Unix-каналы.

  • Генераторы позволяют настроить одновременное исполнение

  • Они часто используются для чтения крупных файлов. Это делает код чище и компактнее, разделяя процесс на более мелкие
    сущности.

  • Генераторы особенно полезны для веб-скрапинга и увеличения эффективности поиска. Они позволяют получить одну страницу,
    выполнить какую-то операцию и двигаться к следующей. Этот подход куда эффективнее чем получение всех страниц сразу и
    использование отдельного цикла для их обработки.

Зачем использовать генераторы?

Генераторы предоставляют разные преимущества для программистов и расширяют особенности, которые проявляются во время
выполнения.

Удобные для программистов

Генератор кажется сложной концепцией, но его легко использовать в программах. Это хорошая альтернатива итераторам.

Рассмотрим следующий пример реализации арифметической прогрессии с помощью класса итератора.

Создание арифметической прогрессии с помощью класса итератора:

class AP:
    def __init__(self, a1, d, size):
        self.ele = a1
        self.diff = d
        self.len = size
        self.count = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.count >= self.len:
            raise StopIteration
        elif self.count == 0:
            self.count += 1
            return self.ele
        else:
            self.count += 1
            self.ele += self.diff
            return self.ele


for ele in AP(1, 2, 10):
    print(ele)

Ту же логику куда проще написать с помощью генератора.

Генерация арифметической прогрессии с помощью функции генератора:

def ap(a1, d, size):
    count = 1
    while count <= size:
        yield a1
        a1 += d
        count += 1


for ele in ap(1, 2, 10):
    print(ele)

Экономия памяти

Есть использовать обычную функцию для возвращения списка, то она сформирует целую последовательность в памяти перед
отправлением. Это приведет к использованию большого количества памяти, что неэффективно.

Генератор же использует намного меньше памяти за счет обработки одного элемента за раз.

Обработка больших данных

Генераторы полезны при обработке особенно больших объемов данных, например, Big Data. Они работают как бесконечный поток
данных.

Такие объемы нельзя хранить в памяти. Но генератор, выдающий по одному элементы за раз и представляет собой этот
бесконечный поток.

Следующий код теоретически может выдать все простые числа.

Найдем все простые числа с помощью генератора:

def find_prime():
    num = 1
    while True:
        if num > 1:
            for i in range(2, num):
                if not num % i:
                    break
            else:
                yield num
        num += 1


for ele in find_prime():
    print(ele)

Последовательность генераторов

С помощью генераторов можно создать последовательность разных операций. Это более чистый способ разделения обязанностей
между всеми компонентами и последующей интеграции их для получения нужного результата.

Цепочка нескольких операций с использованием pipeline генератора:

def find_prime():
    num = 1
    while num < 100:
        if num > 1:
            for i in range(2, num):
                if not num % i:
                    break
            else:
                yield num
        num += 1


def find_odd_prime(seq):
    for num in seq:
        if not num % 2:
            yield num


a_pipeline = find_odd_prime(find_prime())

for a_ele in a_pipeline:
    print(a_ele)

В примере ниже связаны две функции. Первая находит все простые числа от 1 до 100, а вторая — выбирает нечетные.

yield from

Есть специальная конструкция yield from она нужна для:

# Обычный yield
def numbers_range(n):
    for i in range(n):
        yield i


# yield from
def numbers_range(n):
    yield from range(n)

yield from принимает в качестве параметра итератор.

Напоминаю, генератор это тоже итератор.

А значит yield from может принимать другой генератор:

def subgenerator():
    yield 'World'


def generator():
    yield 'Hello'
    yield from subgenerator()  # Запрашиваем значение из субгенератора
    yield '!'


for i in generator():
    print(i, end=' ')

Это важнейшее свойство мы и будем использовать далее

Генераторные выражения и особенности генераторов

В случае использования генераторного выражения, мы не храним значения, а значит что мы можем использовать только 1 раз:

gen = (x for x in range(0, 100 * 10000))
100 in gen
True
100 in gen
False

Корутины

А теперь о том, ради чего это, собственно, затевалось. Оказывается, генератор может не только возвращать значения, но и
принимать их на вход.

О стандарте можно почитать тут PEP 342.

Предлагаю сразу начать с примера. Напишем простую реализацию генератора, который может складывать два аргумента, хранить
историю результатов и выводить историю.

def calc():
    history = []
    while True:
        x = yield
        if x == 'h':
            print(history)
            continue
        print(x)
        history.append(x)


c = calc()

next(c)  # Необходимая инициация. Можно написать c.send(None)
c.send(1)  # Выведет 1
c.send(100)  # Выведет 100
c.send(666)  # Выведет 666
c.send('h')  # Выведет [1, 100, 666]
c.close()  # Закрываем генератор, данные сотрутся, генератор необходимо будет создавать заново.

Пример с передачей более чем одного параметра

def calc():
    history = []
    while True:
        x, y = (yield)
        if x == 'h':
            print(history)
            continue
        result = x + y
        print(result)
        history.append(result)


c = calc()

next(c)  # Необходимая инициация. Можно написать c.send(None)
c.send((1, 2))  # Выведет 3
c.send((100, 30))  # Выведет 130
c.send((666, 0))  # Выведет 666
c.send(('h', 0))  # Выведет [3, 130, 666]
c.close()  # Закрывем генератор, данные сотрутся, генератор необходимо будет создавать заново.

send, throw, close

В python 2.5 добавили в генераторы возможность отправлять данные и эксепшены.

  • send — передача данных в корутину. send(None) — равносильно next

  • throw — передача исключения в корутину. Например, GeneratorExit, для выхода из корутины

  • close — для «закрытия» корутины, и очистки локальной памяти корутины

Корутин как декоратор

Т.е. мы создали генератор, проинициализировали его и подаём ему входные данные. Он, в свою очередь, эти данные
обрабатывает и сохраняет своё состояние между вызовами, до тех пор пока мы его не закрыли. После каждого вызова
генератор возвращает управление туда, откуда его вызвали. Это важнейшее свойство генераторов мы и будем использовать.

Так, с тем, как это работает, вроде, разобрались. Давайте теперь избавим себя от необходимости каждый раз руками
инициализировать генератор. Решим это типичным, для питона, образом, с помощью декоратора.

def coroutine(f):
    def wrap(*args, **kwargs):
        gen = f(*args, **kwargs)
        gen.send(None)
        return gen

    return wrap


@coroutine
def calc():
    history = []
    while True:
        x, y = (yield)
        if x == 'h':
            print(history)
            continue
        result = x + y
        print(result)
        history.append(result)

Asyncio

Начиная с Python 3.4 существует новый модуль asyncio, который вводит API для обобщенного асинхронного программирования.
Мы можем использовать корутины с этим модулем для простого и понятного выполнения асинхронного кода. Мы можем
использовать корутины вместе с модулем asyncio для простого выполнения асинхронных операций. Пример из официальной
документации:

import asyncio
import datetime
import random


@asyncio.coroutine
def display_date(num, loop):
    end_time = loop.time() + 50.0
    while True:
        print("Loop: {} Time: {}".format(num, datetime.datetime.now()))
        if (loop.time() + 1.0) >= end_time:
            break
        yield from asyncio.sleep(random.randint(0, 5))


loop = asyncio.get_event_loop()

asyncio.ensure_future(display_date(1, loop))
asyncio.ensure_future(display_date(2, loop))

loop.run_forever()

Мы создали функцию display_date(num, loop) которая принимает два аргумента, первый номер, а второй цикл событий, после
чего наша корутина печатает текущее время. После чего используется ключевое слово yield from для ожидания результата
выполнения asyncio.sleep – которая является корутиной, которая выполняется через указанное количество секунд (пауза
выполнения), мы в своем коде передаем в эту функцию случайное количество секунд. После чего мы используем
asyncio.ensure_future для планирования выполнения корутины в цикле событий. После чего мы указываем, что цикл событий
должен работать бесконечно долго.

Если мы посмотрим на вывод программы, то увидим, что две функции выполняются одновременно. Когда мы
используем yield from, цикл обработки событий знает, что он будет какое-то время занят, поэтому он приостанавливает
выполнение функции и запускает другую. Таким образом, две функции работают одновременно (но не параллельно, поскольку
цикл обработки событий является однопоточным).

Стоит отметить, yield from – это синтаксический сахар для for x in asyncio.sleep(random.randint(0, 5)): yield x
который делает код чище и проще.

Этот декоратор был удалён в python 3.8

Встроенные корутины

Помните, мы все еще используем функции на основе генератора? В Python 3.5 мы получили новые встроенные корутины, которые
используют синтаксис async / await. Предыдущая функция может быть написана так:

import asyncio
import datetime
import random


async def display_date(num, loop):
    end_time = loop.time() + 10.0
    while True:
        print("Loop: {} Time: {}".format(num, datetime.datetime.now()))
        if (loop.time() + 1.0) >= end_time:
            break
        await asyncio.sleep(random.randint(0, 5))


loop = asyncio.get_event_loop()

asyncio.ensure_future(display_date(1, loop))
asyncio.ensure_future(display_date(2, loop))

loop.run_forever()

Фактически изменены были только строки 6 и 12, для определения встроенной корутины определение функции помечается
ключевым словом async, а вместо yield from используется await.

Корутины на генераторах и встроенные корутины

Функционально нет никакой разницы между корутинами на генераторах и встроенными корутинами, кроме различия в синтаксисе.
Кроме того не допускается смешивания их синтаксисов. То есть нельзя использовать await внутри корутин на генераторах или
yield / yeild from внутри встроенных корутин.

Несмотря на различия, мы можем организовывать взаимодействия между ними. Нам просто нужно добавить декоратор
@types.coroutine к старым генераторам. Тогда мы можем использовать старый генератор из встроенных корутин и наоброт.

Пример для python 3.6:

import asyncio
import datetime
import random
import types


@types.coroutine
def my_sleep_func():
    yield from asyncio.sleep(random.randint(0, 5))


async def display_date(num, loop):
    end_time = loop.time() + 50.0
    while True:
        print("Loop: {} Time: {}".format(num, datetime.datetime.now()))
        if (loop.time() + 1.0) >= end_time:
            break
        await my_sleep_func()


loop = asyncio.get_event_loop()

asyncio.ensure_future(display_date(1, loop))
asyncio.ensure_future(display_date(2, loop))

loop.run_forever()

Asyncio. Loop, run, create_task, gather, etc.

loop

loop — один набор событий, до версии python 3.7 любые корутины запускались исключительно внутри loop

Давайте рассмотрим пример, где отдельная корутина вычисляет факториал последовательно (сначала 2, потом 3, потом 4 итд),
и делает паузу на одну секунду, перед следующим вычислением

import asyncio


async def factorial(name, number):
    f = 1
    for i in range(2, number + 1):
        print(f"Task {name}: Compute factorial({i})...")
        await asyncio.sleep(1)
        f *= i
    print(f"Task {name}: factorial({number}) = {f}")


loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(factorial('A', 4))

Обратите внимание, этот код будет работать на python 3.6+

run

То же самое для python 3.7+ будет выглядеть так:

import asyncio


async def factorial(name, number):
    f = 1
    for i in range(2, number + 1):
        print(f"Task {name}: Compute factorial({i})...")
        await asyncio.sleep(1)
        f *= i
    print(f"Task {name}: factorial({number}) = {f}")


asyncio.run(factorial('A', 4))  # Добавлено в 3.7

create_tasks

Рассмотрим код, в котором основная корутина запускает две других.

import asyncio
import time


async def say_after(delay, what):
    await asyncio.sleep(delay)
    print(what)


async def main():
    print(f"started at {time.strftime('%X')}")

    await say_after(1, 'hello')
    await say_after(2, 'world')

    print(f"finished at {time.strftime('%X')}")


asyncio.run(main())

Обязаны ли мы задавать параметры там же где и запускаем корутину. Нет, мы сожем сделать это через create_task

async def main():
    task1 = asyncio.create_task(
        say_after(1, 'hello'))

    task2 = asyncio.create_task(
        say_after(2, 'world'))

    print(f"started at {time.strftime('%X')}")

    # Подождите, пока обе задачи не будут выполнены (должны пройти
    # около 2 секунд.)
    await task1
    await task2

Попытка запустить асинхронный метод синхронно не приведёт ни к чему, это просто не будет работать.

import asyncio


async def nested():
    return 42


async def main():
    # Ничего не произойдет, если мы просто вызовем "nested()".
    # Объект корутины создан, но не await,
    # так что *не будет работать вообще*.
    nested()

    # Let's do it differently now and await it:
    print(await nested())  # will print "42".


asyncio.run(main())

gather

Что если нам необходимо запустить асинхронно несколько одинаковых задач с разными параметрами? Нам поможет gather.

Вернёмся к коду с факториалами

import asyncio


async def factorial(name, number):
    f = 1
    for i in range(2, number + 1):
        print(f"Task {name}: Compute factorial({i})...")
        await asyncio.sleep(1)
        f *= i
    print(f"Task {name}: factorial({number}) = {f}")


async def main():
    # Запланировать дерево вызовов *конкурентно*:
    await asyncio.gather(
        factorial("A", 2),
        factorial("B", 3),
        factorial("C", 4),
    )


asyncio.run(main())

# Ожидаемый вывод:
#
#     Task A: Compute factorial(2)...
#     Task B: Compute factorial(2)...
#     Task C: Compute factorial(2)...
#     Task A: factorial(2) = 2
#     Task B: Compute factorial(3)...
#     Task C: Compute factorial(3)...
#     Task B: factorial(3) = 6
#     Task C: Compute factorial(4)...
#     Task C: factorial(4) = 24

Обратите внимание, если вам необходимо вернуть значения вы свободно можете использовать ретурн, где это необходимо.

import asyncio


async def factorial(name, number):
    f = 1
    for i in range(2, number + 1):
        print(f"Task {name}: Compute factorial({i})...")
        await asyncio.sleep(1)
        f *= i
    print(f"Task {name}: factorial({number}) = {f}")
    return f


async def main():
    # Запланировать дерево вызовов *конкурентно*:
    res = await asyncio.gather(
        factorial("A", 4),
        factorial("B", 3),
        factorial("C", 2),
    )
    print(res)


asyncio.run(main())

Вы можете быть уверены в том, что в переменную res результаты придут именно в том порядке в котором вы их запросили, в
примере результат всегда будет [24, 6, 2], никакой неожиданности

Это далеко не все методы и подробности корутин, за всеми деталями
в доку

Aiohttp.

Как мы помним одним из основных преимуществ использования асинхронности это возможность отправки параллельных http
запросов, не дожидаясь результатов других. К сожалению используя корутиновый подход вместе с классическим requests,
запросы будут выполнены синхронно, т.к. сами запросы не являются awaitable объектами, и результат будет таким же как
если бы вы использовали обычный слип, а не асинхронных, соседние корутины будут ждать остальные, что бы такого не было,
существует специальный пекедж aiohttp, его необходимо устанавливать через pip:

pip install aiohttp

После чего необходимо создать асинхронный клиент, и можно выполнять запросы.

import aiohttp
import asyncio


async def main():
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get('http://httpbin.org/get') as resp:
            print(resp.status)
            print(await resp.text())


asyncio.run(main())

Объединив знания можно приступать к практике и сделать те же задачи, что и на прошлом занятии, но теперь при помощи
корутин

ПрактикаДомашка:

  1. Написать функцию, которая будет делать запросы на https://google.com, https://amazon.com, https://microsoft.com.
    Оценить время выполнения.
  • 1.1 сделать по 5 запросов на каждый сайт, получить время.
  1. Написать функцию, которая возводит числа 2, 3 и 5, в 1000000 степень. Оценить время выполнения, сделать выводы.

Suppose we have a list of numbers called nums. We have to check whether the elements present in nums are forming AP series or not. As we know in AP (Arithmetic Progression) series the common difference between any two consecutive elements is the same.

So, if the input is like nums = [9,1,17,5,13], then the output will be True because if we sort them, it will be [1,5,9,13,17] and here common difference is 4 for each pair of elements.

To solve this, we will follow these steps −

  • nums := sort the list nums

  • if number of elements in nums > 1, then

    • const := nums[1] — nums[0]

  • otherwise,

    • return True

  • for i in range 0 to size of nums -1, do

    • if nums[i+1] — nums[i] is not same as const, then

      • return False

  • return True

Example (Python)

Let us see the following implementation to get better understanding −

 Live Demo

def solve(nums):
   nums = sorted(nums)

   if len(nums) > 1:
      const = nums[1] - nums[0]
   else:
      return True
   for i in range(len(nums)-1):
      if nums[i+1] - nums[i] != const:
         return False
   return True

nums = [9,1,17,5,13]
print(solve(nums))

Input

[9,1,17,5,13]

Output

True

Suppose we have a list of numbers called nums. We have to check whether the elements present in nums are forming AP series or not. As we know in AP (Arithmetic Progression) series the common difference between any two consecutive elements is the same.

So, if the input is like nums = [9,1,17,5,13], then the output will be True because if we sort them, it will be [1,5,9,13,17] and here common difference is 4 for each pair of elements.

To solve this, we will follow these steps −

  • nums := sort the list nums

  • if number of elements in nums > 1, then

    • const := nums[1] — nums[0]

  • otherwise,

    • return True

  • for i in range 0 to size of nums -1, do

    • if nums[i+1] — nums[i] is not same as const, then

      • return False

  • return True

Example (Python)

Let us see the following implementation to get better understanding −

 Live Demo

def solve(nums):
   nums = sorted(nums)

   if len(nums) > 1:
      const = nums[1] - nums[0]
   else:
      return True
   for i in range(len(nums)-1):
      if nums[i+1] - nums[i] != const:
         return False
   return True

nums = [9,1,17,5,13]
print(solve(nums))

Input

[9,1,17,5,13]

Output

True

M arithmetic progressions each having N terms (with the terms differing by d1,d2,…dm) are passed as input with the terms shuffled. The program must print the terms in M arithmetic progressions in sequential order with the smallest starting term first.

Example Input/Output 1:

Input: 2
       1 4 8 12 7 16 
Output: 1 4 7 8 12 16
Explanation: There are two progressions. Hence 6/2 = 3 terms in each progression. So the first A.M has 1 4 7 and the second has 8 12 16 As 1 < 8, 1 4 7 is printed followed by 8 12 16

Example Input/Output 2:

Input: 3
       2 6 8 10 15 22 12 11 4
Output: 2 4 6 8 15 22 10 11 12 

Explanation: There are three progressions. Hence 9/3 = 3 terms in each progression. So the first A.M has 2 4 6 and the second has 8 15 22. The third has 10 11 12. Note: We cannot have 8 10 12 as the second progression as the remaining numbers 11 15 22 do not for an arithmetic progression.`

I thought of an approach to initially sort the numbers and then generate a list of lists containing the difference of each number with every other number.

inp=raw_input()
inputList=[int(c) for c in inp]
inputList.sort()
for i in range(0,len(inputList)):
   for j in range(0,len(inputList)):
      if(i!=j): #To avoid zeros
         newlist.append(abs(inputList[j]-inputList[i]))

Then, map each of the numbers in the same place with that in the other list. Thus, a sequence can be identified. But it didn’t work out. Is there a better way to solve this problem (preferably in Python)?

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как написать аризу
  • Как написать аривидерчи на итальянском
  • Как написать аривидерчи на английском
  • Как написать арендодателю что съезжаешь
  • Как написать арендодателю на авито