#ТаковПуть

Присваивания значений переменным

Все примеры ниже приведут к идентичному результату

x = 1
y = 2

x, y = 1, 2
x, y = [1, 2]
x, y = (1, 2)
x, y = {1, 2}

#ТаковПуть

Объединяем списки (list)

fruits = ['яблоко','мандарин']
vegetables = ['лук', 'помидор']

meal = [*fruits, *vegetables]
print(meal)

#Output:
#['яблоко', 'мандарин', 'лук', 'помидор']

#ТаковПуть

Продолжаем примеры упаковки распаковки переменных

Упаковка в list и dict:

a = [1, 2]
b = {3, 4}
c = (5, 6)

*list_data1, = *a, *b, *c
print(list_data1) 
#Output: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

*list_data2, = a, b, c
print(list_data2) 
#Output: [[1, 2], {3, 4}, (5, 6)]

dict_data = dict(list_data2)

print(dict_data) 
#Output: {1: 2, 3: 4, 5: 6}

#ВДзене

Друзья, коротко делюсь мыслями о новых статьях в Дзене


# 6 Работа с Git на Windows
В своих статьях я часто ссылаюсь на GitLab. Решил написать статью про установку, настройку и работу с Git и GitLab

Думаю, что надо написать ещё несколько статей про Git, CI/CD, ведение документации и автоматизацию с GitLab.

#git


#  7 Создание XLSB файла

Случайно обнаружил, что в интернете вообще нет пояснений, как создавать xlsb файлы на Python. Решил реализовать решение в виде готовой программы.

Скоро выпущу статью про скрапинг террористов, где эту программу применю.

#python #excel #pywin32


#8 Про совместную работу в Jupyter Notebook

Статья написана по памяти. На одной из моих работ было реализовано пространство для совместной работы в Jupyter, решил поделиться решением.

Единое пространство для работы на Python – очень полезная вещь. Как минимум, это позволяет подсматривать за кодингом коллег, что полезно в обучающих целях.

#python #team

Предыдущие статьи.

#ЧистыйКот

Короткие функции

Важно писать код, который легко читается и понимается. Один из способов достижения этой цели — создание коротких функций.

Старайтесь, чтобы ваши функции содержали до 15 строк (а лучше до 5) и выполняли только одну задачу.

К примеру, в моем недавнем проекте я мог бы создать один метод, который бы создавал Application, Workbook и Sheet эксель файла.

def _create_app( self ) -> None:
    self.xl_app = ...
    ...
    self.xl_wb = ...
    self.xl_sheet = ...

Но для большей наглядности я разделил три действия на три метода.

def _create_new_app( self ) -> None:     
    self.xl_app = ...
    self.xl_app.Visible = True
    self.xl_app.ScreenUpdating = True

def _create_new_wb( self ) -> None: 
    self.xl_wb = ...

def _activate_sheet( self ) -> None:       
    self.xl_sheet = ...

#ВДзене

Друзья, коротко делюсь мыслями о новых статьях в Дзене

Все программы в статьях намеренно написаны в разных архитектурных решениях.

В программах очень много регулярок, также показаны различные подходы работы с ними, еще реализованы два варианта поиска расстояния Левенштейна.

# 9 Скрапинг перечня террористов ФЛ

В рамках статьи наполняем эксель файл данными с сайта.

#python #selenium #excel #pywin32

# 10 Скрапинг перечня террористов ЮЛ

В рамках статьи разворачиваем БД, которую наполняем данными с сайта.

#python #selenium #PostgreSQL #pyodbc

# 11 Нахождение террориста в ЧС ФЛ

Показываю интересный подход к поиску человека в ЧС, когда в рамках одного ФИО делаем сотни различных проверок.

#python #excel #re #pyxlsb #pydantic

# 12 Нахождение террориста в ЧС ЮЛ

Показываю немного другой подход к поиску в черном списке.

#python #PostgreSQL #re #pyodbc #pydantic

🎯 В планах: на базе этих программ сделать API, а на базе него web-сервис с UI и авторизацией.

Предыдущие статьи.

#ТаковПуть

Уникальные элементы list. ч.1

Довольно часто требуется получить уникальный набор элементов списка.

Возьмём список:

l = ["Атос", "Портос", "Арамис", "д’Артаньян", "д’Артаньян"]

Самый простой и популярный способ - это получить set элементов:

u = set(l)
print(u)
# Output:
# {'д’Артаньян', 'Арамис', 'Атос', 'Портос'}

Проблема в том, что теряется порядок записей.

Можно проитерироваться по элементам list и добавлять уникальные элементы в другой list:

u = list()
[u.append(k) for k in l if k not in u]
print(u)
# Output:
# ['Атос', 'Портос', 'Арамис', 'д’Артаньян']

Порядок сохранен, но надо заранее создать пустой list.

А можно применить магию. И преобразовать list в dict и вернуть list ключей:

u = [*dict.fromkeys(l)]
print(u)
# Output:
# ['Атос', 'Портос', 'Арамис', 'д’Артаньян']

Результат тот же, а кода меньше.

#ТаковПуть

Уникальные элементы list. ч.2

Возьмём список из первой части и для каждого имени создадим экземпляр класса Person, который будет содержать только это имя:

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name
        
    def __repr__(self):
        return self._name

names = ["Атос", "Портос", "Арамис", "д’Артаньян", "д’Артаньян"]
persons = []

for name in names:
    persons.append(Person(name))
    
print(persons)
# Output:
# [Атос, Портос, Арамис, д’Артаньян, д’Артаньян]

Все примеры из ч.1 не будут работать 😱
К примеру:

u = set(persons)
print(u)
# Output:
# {Портос, Атос, д’Артаньян, Арамис, д’Артаньян}

Не только порядок потерялся, еще и дубли не убрались 😢

Чтобы исправить ситуацию, необходимо доработать класс Person

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name
        
    def __repr__(self):
        return self._name

    def __eq__(self, other):
        if isinstance(other, Person):
            return self._name == other._name
        else:  
            return False
            
    def __hash__(self):
        return hash(self._name)

Проверяем:

u = [*dict.fromkeys(persons)]
print(u)
# Output:
# ['Атос', 'Портос', 'Арамис', 'д’Артаньян']

Дубли убрались и порядок остался 😎

#ТаковПуть

Возможности конструкции match-case в Python, ч.1

Конструкция представляет собой более мощный инструмент, чем аналоги в других языках.
Ниже приведен пример обработки словаря.

def match_dict( data : dict ) -> None:
    match data:
        case {"name": name, "age": age}:
            print(f"Имя: {name}, Возраст: {age}")
        case {"name": name}:
            print(f"Имя: {name}")
        case _:
            print("Имя не найдено")

Подадим словарь, где будет ключ name

d = {"id": 1, "name": "Вася"}
match_dict(d)
# Output:
# Имя: Вася

Сработал второй блок case.
Первый case был пропущен, т.к. нет поля age
Как видно из примера, словарь не должен на 100% совпадать по ключам, что делает конструкцию match-case очень интересным инструментом в разработке и отладке программ.

Теперь добавим ключ age

d = {"id": 1, "name": "Вася", "age": 19}
match_dict(d)
# Output:
# Имя: Вася, Возраст: 19

Сработал первый блок case.

Теперь подадим организацию, а не физ лицо

d = {"id": 1, "orgName": "ООО Ромашка", "inn": "1234567890"}
match_dict(d)
# Output:
# Имя не найдено

Сработал дефолтный блок case
Спасибо разработчикам Python за такой прекрасный инструмент, который убирает из кода громоздкие конструкции if-else

#ТаковПуть

Возможности конструкции match-case в Python, ч.2

В примере ниже показано, как можно с помощью конструкции match-case обрабатывать разные типы переменной

type NestedIntItem = int | list[NestedIntItem]

def print_list( data: NestedIntItem ) -> None:
    match data:
        case int():
            print(data)
        case list():
            for item in data:
                print_list(item)
        case _:
            raise TypeError(f"Expected int or list, got {type(data)}")

nested_list: NestedIntItem = [5,
                              [3, 7],
                              [9, [0, 1]],
                              2,
                              8,
                              [4, 6]
                              ]
print_list(nested_list)
# output
# 5
# 3
# 7
# 9
# 0
# 1
# 2
# 8
# 4
# 6

Конструкцией type мы создали пользовательский тип.
Причем этот тип рекурсивный, т.е. ссылается сам на себя.
Фактически был создан новый тип: Целое число или список, содержащий числа и другие списки.

Функция принимает на вход этот тип данных.
С помощью конструкции match-case маршрутизируется логика программы
Как итог, программа рекурсивно печатает все числа во вложенных списках.

#ТаковПуть

Валидация полей класса. ч.1 Подготовка.

Есть множество различных вариаций, как валидировать поля.
Тут показан один из самых надежных.

Для усложнения примера возьмем не один класс, а два класса.
Класс Client будет наследоваться от BaseModel библиотеки pydantic.
Класс ClientData будет наследовать поля из класса Client и все возможности класса BaseModel.

Так как мы наследуемся от BaseModel, у нас появляется в руках мощный инструмент валидации полей.

Напишем базовый код:

from pydantic import BaseModel, ValidationError, field_validator

class Client(BaseModel):
    name: str

class ClientData(Client):
    ids: list[int]
    phone_type: str
    phone: str
    
    # Тут будем писать весь дальнейший код

try:
    product =ClientData(name="Peter", ids=[100], phone_type="mobile", phone="9123456")
    print(product)
except ValidationError as err:
    print(err)

# output
# name='Peter' ids=[100] phone_type='mobile' phone='9123456'

Пока у нас нет валидации полей, кроме валидации типов.
Например, в поле ids мы не сможем написать str

В следующей части реализуем 3 разных варианта валидации.

#ТаковПуть

Валидация полей класса. ч.2 Валидация

1. Преобразование типа
Если в поле ids передадим не list, а int, программа сама должна преобразовать int в list

@field_validator('ids', mode="before")
@classmethod
def check_id( cls, value ):
    if not isinstance(value, list):
        return [value]
    else:
        return value

Очень важно указать mode="before", если указать mode="after", то программа упадет, т.к. ids обязан быть list.
Разница между mode="before" и mode="after" в том, что при mode="before" программа вызывает метод ДО проверки типов класса, что позволяет методу работать с любым типом данных, а не только тем, что обязан подаваться на вход.

2. Валидируем несколько полей один за другим.

@field_validator('name', 'phone', 'phone_type', mode="after")
@classmethod
def check_len( cls, value, info ):
    if len(value) <= 2:
        raise ValueError(f'Поле {info.field_name} должно быть длинее 2х символов')
    return value

Цикл скрыт от нас. Но он есть и поочередно проверяет на кол-во символов сначала поле name, потом phone_type, потом phone.
Так как именно в таком порядке поля инициализированы в классе ClientData.
В методе появилось поле info, оно содержит объект ValidationInfo.
Он содержит информацию о полях класса ClientData, которые уже прошли валидацию.
И содержит информацию о поле, которое проходит валидацию.

3. Валидируем поле, опираясь на ранее провалидированное поле

@field_validator('phone')
@classmethod
def check_phone( cls, value, info ):
    phone_type = info.data['phone_type']
    if phone_type == 'mobile':
        if not value.startswith("9"):
            raise ValueError('Мобильный должен начинаться с 9')
    return value

К моменту, когда начинается валидация поля phone, уже провалидировано поле phone_type.
Поэтому в рамках примера мы можем реализовать проверку типа: если это мобильный телефон, то он должен начинаться на 9
Также в декораторе не указали mode, это значит, что используем дефолтный, т.е. mode="after".

#ТаковПуть

Класс контейнер

Создаем контейнер Orders, который будет содержать список из классов Order

Контейнер будет:
- итерируемый
- с поддержкой срезов
- с разными поисками элементов контейнера
- с проверкой типов
- с возможностью добавления элементов
- с проверкой размерности контейнера

Код широкий, лучше просматривать горизонтально.

from typing import Sequence, Iterator, Optional, List
from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Order:
    id: int
    
    def __repr__(self) -> str:
        return f"order_id={self.id}"


class Orders:
    def __init__(self, orders: Sequence[Order]) -> None:
        if not all(isinstance(o, Order) for o in orders):
            raise TypeError("Все элементы должны быть типа Order")
        self._orders = list(orders)

    def __getitem__(self, key: int | slice) -> Order | List[Order]:
        if isinstance(key, slice):
            return self._orders[key]
        if not isinstance(key, int):
            raise TypeError("Индекс должен быть целым числом или срезом")
        if not 0 <= key < len(self._orders):
            raise IndexError(f"Индекс {key} вне диапазона [0, {len(self._orders)})")
        return self._orders[key]
    
    def __len__(self) -> int:
        return len(self._orders)
    
    def __iter__(self) -> Iterator[Order]:
        return iter(self._orders)
    
    def __contains__(self, item: object) -> bool:
        return item in self._orders
    
    def get_by_id(self, id: int) -> Optional[Order]:
        return next((o for o in self._orders if o.id == id), None)
    
    def add_order(self, order: Order) -> None:
        if not isinstance(order, Order):
            raise TypeError("Можно добавлять только объекты Order")
        self._orders.append(order)


if __name__ == "__main__":
    orders = Orders([Order(1), Order(2), Order(3)])
    
    print("Все заказы:")
    for order in orders:
        print(order)
    
    print("Первый заказ:", orders[0])

    print("Количество заказов:", len(orders))

    print("Есть ли заказ с id=2:", Order(2) in orders)

    print("Поиск заказа с id=3:", orders.get_by_id(3))

    print("Поиск несуществующего заказа:", orders.get_by_id(99))
    
    # Добавление нового заказа
    orders.add_order(Order(4))
    print("После добавления:", [o.id for o in orders])
    
    print("Последние 2 заказа:")
    for order in orders[-2:]:
        print(order)

#ТаковПуть

Структурная типизация и причём тут утки. ч.1🦆🦆🦆

Структурная типизация - это подход в системе типов, где совместимость типов определяется их структурой (наличием определенных атрибутов и методов), а не явным наследованием или указанием типа.

Структурная типизация - это продвинутая версия классической утиной типизации:

"Если это ходит как утка и крякает как утка, то это утка"

Пример:

class Bird:
    def quack(self):
        print("Кря!")

class Person:
    def quack(self):
        print("Кря!")

def speak(obj):
    obj.quack()

speak(Bird())  # Кря!
speak(Person())  # Кря!

Как видно на примере, т.к. у Person есть метод quack, то метод speak прекрасно его применил и человек крякнул.😜

Структурная типизация работает на схожем подходе. Для её реализации нам необходимо создать класс, наследуемый от Protocol

Теперь посмотрим работу с таким классом:

from typing import Protocol, List
import statistics

class Stat(Protocol):
    def __call__(self, items: List[int]) -> float:
        ...

def avg( items: List[int] ) -> float:
    return sum(items) / len(items)

def med(items: List[int]) -> float:
    return statistics.median(items)

def hello(items: List[int]) -> str:
    return "Hello"

def stat(op: Stat, items: List[int]) -> float:
    return op(items)

# Список int для примера
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

avg = stat(avg, numbers)
median = stat(med, numbers)
hi = stat(hello, numbers) # ошибка: Expected type 'Stat', got '(items: list[int]) -> str' instead

print(f"Среднее: {avg}")  # Среднее: 3.0
print(f"Медиана: {median}")  # Медиана: 3

Функции avg и med реализуют интерфейс метода call, поэтому они прекрасно работают.
А вот функция hello возвращает не float, а str.
Так как мы работаем в Python, а это язык с динамической типизацией, то функция hello прекрасно отработает и ошибки не будет.
Но анализаторы кода (типа mypy) выдадут ошибку.
Желательно писать код так, чтобы анализаторы кода не жаловались:)

#ТаковПуть

Структурная типизация и причём тут утки. ч.2 🦆🦆🦆

Если в прошлый раз мы работали с функциями, тут поработаем с классами.

Пусть будет класс Order, реализация в нем нам неважна, поэтому оставим его пустым.

class Order:
    pass

order = Order()

Теперь реализуем класс OrderStorage, у которого будет метод save

from typing import Protocol

class OrderStorage(Protocol):
    def save(self, order: Order) -> None:
        pass

Создадим 2 класса, которые будут реализовывать структуру класса OrderStorage

class DBStorage:
    def save(self, order: Order) -> None:
        print("Заказ сохранили в БД")

class FileStorage:
    def save(self, order: Order) -> None:
        print("Заказ сохранили в файл")

db_storage = DBStorage()
file_storage = FileStorage()

Создадим функцию, которая будет принимать на вход Order и класс, который будет реализовывать структуру класс OrderStorage

save_order(order, db_storage)
save_order(order, file_storage)

За счет того, что DBStorage и FileStorage реализуют структуру OrderStorage, то функция save_order прекрасно обрабатывает эти классы.

Полный код:

from typing import Protocol

class Order:
    pass

order = Order()

class OrderStorage(Protocol):
    def save(self, order: Order) -> None:
        pass

class DBStorage:
    def save(self, order: Order) -> None:
        print("Заказ сохранили в БД")

class FileStorage:
    def save(self, order: Order) -> None:
        print("Заказ сохранили в файл")

db_storage = DBStorage()
file_storage = FileStorage()

save_order(order, db_storage)
save_order(order, file_storage)

Ниже представлен аналогичный пример, но в другой реализации:

from __future__ import annotations
from typing import Protocol

class OrderStorage(Protocol):
    def save(self, order: Order) -> None:
        pass

class Order:
    def __init__(self, *storages: OrderStorage) -> None:
        self.storages = storages

    def save_order(self) -> None:
        for storage in self.storages:
            storage.save(self)

class DBStorage:
    def save(self, order: Order) -> None:
        print("Заказ сохранили в БД")

class FileStorage:
    def save(self, order: Order) -> None:
        print("Заказ сохранили в файл")

db_storage = DBStorage()
file_storage = FileStorage()

order = Order(db_storage, file_storage)
order.save_order()

Строка

from __future__ import annotations
 

нужна, чтоб код запустить в одном файле.

#ЗаЧаем

Цитата из книги "Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!", посвящена участнику проекта Манхеттен

А что касается мистера Френкеля, который затеял всю эту деятельность, то он начал страдать от компьютерной болезни — о ней сегодня знает каждый, кто работал с компьютерами. Это очень серьезная болезнь, и работать при ней невозможно. Беда с компьютерами состоит в том, что ты с ними играешь. Они так прекрасны, столько возможностей — если четное число, делаешь это, если нечетное, делаешь то, и очень скоро на одной-единственной машине можно делать все более и более изощренные вещи, если только ты достаточно умен.

В ответ на эту цитату, цитата преподавателя МГУ Столярова Андрея Викторовича из книги "Программирование. Введение в профессию"

Как ни странно, именно эта “болезнь” превращает человека в программиста. Если хотите стать программистом — постарайтесь подхватить болезнь, описанную Фейнманом.

#ТаковПуть

Типизация.

Можно написать простой метод

def print_phone(phone = None):
    if phone:
        print(f"Phone number is {phone}")
    else:
        print("No phone number")
print_phone() #No phone number

А можно написать аналогичный метод с типизацией

def print_phone(phone: str | None = None) -> None:
    if phone:
        print(f"Phone number is {phone}")
    else:
        print("No phone number")
print_phone() #No phone number

Типизация призвана повысить читаемость кода.
Также типизация существенно ускоряет программу

#ТаковПуть

В Python есть прекрасные функции: all() и any(), которые делают код чище и эффективнее.

Классический пример, который показывает базовую работу этих функций:

nums = [2, 4, 5, 6]
any_1 = any(n % 2 == 0 for n in nums)
all_1 = all(n % 2 == 0 for n in nums)

print(any_1) #True
print(all_1) #False

any() находит первый подходящий элемент, all() проверяет, что все элементы удовлетворяют условию

Пример ниже показывает вызов функций в выражении, что удобно для комплексных проверок, т.е. когда много проверок внутри одной проверки.

def check_1():
    return True
    
def check_2():
    return True
    
def check_3():
    return False
    
def check_4():
    return True

checks_2 = [check_1, check_2, check_3, check_4]   
    

any_2 = any(check() for check in checks_2)
all_2 = all(check() for check in checks_2)

print(any_2) #True
print(all_2) #False

Примером ниже показываю работу с генераторами:

def checks_3():
    yield True
    yield True
    yield False
    yield True

any_3 = any(check for check in checks_3())
all_3 = all(check for check in checks_3())

print(any_3) #True
print(all_3) #False

На самом деле, последний yield даже не вызвался. Это связано с тем, что функции all() и any() - ленивые.

Как работают ленивые функции показываю в примере ниже:

def checks_4():
    print("#1") # any() остановится здесь и не пойдет дальше
    yield True
    
    print("#2")
    yield True
    
    print("#3")  # all() остановится здесь и не пойдет дальше
    yield False
    
    print("#4")
    yield True

print("any")
any(check for check in checks_4())

print("all")  
all(check for check in checks_4())

# Output:
# any
# #1
# all
# #1
# #2
# #3

🎯 Наглядная демонстрация принципа "короткого замыкания". any() выполнила только первую проверку, all() остановилась на третьей, не проверяя четвертую. Это важно для снижения вычислительной нагрузки и ускорения кода.

#ТаковПуть

Кратко о bool

С удивлением обнаружил, что нельзя наследоваться от bool.
Как понимаю, причина в том, что разработчики языка сознательно идут на это ограничение ради надежности языка.

Несмотря на невозможность наследоваться от bool, можно использовать магические методы для превращения своего класса в bool. 🪄🧙‍♂

class IsEmpty:
    def __init__(self, sequence):
        self._sequence = sequence
    
    def __bool__(self):
        return not bool(self._sequence)


# Примеры разных последовательностей
sec_1 = [1, 2, 3]
sec_2 = {"a":1, "b":2}
sec_3 = {}

# три разных варианта получить bool
result_1 = IsEmpty(sec_1).__bool__()
result_2 = IsEmpty(sec_2)
result_3 = IsEmpty(sec_3)

print(result_1)  # False
print(bool(result_2))  # False

if result_3: # автоматом вызовется __bool__
    print("Пустой") # вызовет этот вариант
else:
    print("Не пустой")

Жизненный пример, где в классе магический метод bool не будет лишним

class DatabaseConnection:
    def __bool__(self):
        return self.is_connected()
    ...

# такой вариант неидеоматичен
with DatabaseConnection(...) as conn:
    if conn.is_connected():
        ...

# такой вариант предпочтительнее
with DatabaseConnection(...) as conn:
    if conn:
        ...
    
  

Есть еще другой вариант написания кода, но он считается небезопасным, т.к. объект неожиданно становится bool.

def bool_class(cls):
    def wrapper(*args):
        result = cls(*args)
        return bool(result)
    return wrapper

@bool_class
class IsEmpty:
    def __init__(self, sequence):
        self._sequence = sequence
    def __bool__(self):
        return not bool(self._sequence)


# Примеры разных последовательностей
sec_1 = [1, 2, 3]
sec_2 = {"a":1, "b":2}
sec_3 = {}

result_1 = IsEmpty(sec_1)
result_2 = IsEmpty(sec_2)
result_3 = IsEmpty(sec_3)

print(result_1) # False
print(result_2) # False
print(result_3) # True

# причем принтуются именно булевые значения
print(result_3 is True) # True

Я не знаю, где такое может пригодится, но если очень хочется, чтоб вызов класса возвращал bool, то есть техническая возможность такое сделать.

#ТаковПуть

Практикуемся с типами

Начнем с примера:

type Order = str
order: Order = "123"
print(type(order)) # <class 'str'>

В примере создаётся тип-алиас Order, который является просто псевдонимом для str

Это делается для того, чтобы не просто у некой переменной был тип, а чтобы он был осмысленный.

Продолжим. Сделаем не просто алиас, а еще и произведем проверку на наполнение.

from typing import NewType

Order = NewType('Order', str)

def validate_order(order_str: str) -> Order:
    if not order_str.isdigit():
        raise ValueError("Ожидается число")
    return Order(order_str)

order: Order = validate_order("123")
print(type(order))  # <class 'str'>, но тип аннотирован как Order

Теперь создадим новый тип Order, который наследуется от str

Order = type('Order', (str,), {})
order: Order = Order("123")
print(type(order))  # <class '__main__.Order'>
print(isinstance(order, str))  # True

Создали новый тип, а не просто алиас и при этом сохранили всю функциональность str

Расширим пример. Добавим метод для нашего типа

def order_format(self):
    return f"Order: {self}"

Order = type('Order', (str,), {'format': order_format})
order = Order("123")
print(order.format())  # "Order: 123"

Т.е. был создан пользовательский тип данных со встроенным методом!