🚀 Контекстные менеджеры

Суть темы:
Контекстные менеджеры позволяют управлять ресурсами, такими как файлы или сетевые соединения, с помощью ключевого слова with. Это гарантирует, что ресурсы будут правильно освобождены после использования.

Применение:
Работа с файлами.
Управление сетевыми соединениями.
Обеспечение корректного завершения транзакций.

Пример кода:

with open('file.txt', 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

Дескрипторы и свойства

Суть темы:
Дескрипторы и свойства позволяют контролировать доступ к атрибутам класса. Это полезно для создания более гибких и безопасных объектов.

Применение:
Валидация данных при установке значений атрибутов.
Ленивая загрузка данных.
Создание вычисляемых атрибутов.

Пример кода:

class Temperature:
    def __init__(self, celsius):
        self.celsius = celsius

    @property
    def fahrenheit(self):
        return self.celsius * 9/5 + 32

    @fahrenheit.setter
    def fahrenheit(self, value):
        self.celsius = (value - 32) * 5/9

temp = Temperature(0)
print(temp.fahrenheit)  # Вывод: 32.0
temp.fahrenheit = 100
print(temp.celsius)  # Вывод: 37.777...

Работа с базами данных (ORM и SQLAlchemy)

Суть темы:
ORM (Object-Relational Mapping) позволяет работать с базами данных, используя объекты Python, вместо написания SQL-запросов вручную. SQLAlchemy — одна из самых популярных библиотек для работы с базами данных в Python.

Применение:
Упрощение работы с базами данных.
Создание сложных запросов с помощью Python-кода.
Поддержка различных СУБД (PostgreSQL, MySQL, SQLite и др.).

Пример кода:

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

Base = declarative_base()

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)
    age = Column(Integer)

engine = create_engine('sqlite:///example.db')
Base.metadata.create_all(engine)

Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

new_user = User(name="Alice", age=25)
session.add(new_user)
session.commit()

Создание и использование контекстных менеджеров с contextlib 🛠️🔧

Суть темы:
Контекстные менеджеры — это мощный инструмент в Python, который позволяет управлять ресурсами, такими как файлы, сетевые соединения или блокировки, с помощью ключевого слова with. 🗝️

Модуль contextlib предоставляет удобные инструменты для создания собственных контекстных менеджеров без необходимости писать полноценный класс с методами enter и exit. 🎩

Применение:
Управление ресурсами, такими как файлы или сетевые соединения. 📂🌐
Обеспечение корректного завершения транзакций. 💾
Упрощение работы с временными изменениями состояния. 🕒

Пример кода:

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def open_file(name, mode):
    f = open(name, mode)
    try:
        yield f
    finally:
        f.close()

# Использование контекстного менеджера
with open_file('test.txt', 'w') as f:
    f.write('Привет, мир!')

Хеширование паролей с hashlib 🔑
Модуль hashlib позволяет создавать хеши данных, таких как пароли.

Применение:
Защита паролей
Проверка целостности данных

import hashlib

password = "my_secret_password"
hashed_password = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()

print("Хеш пароля:", hashed_password)

Результат выполнения:

Хеш пароля: 6e6bc4e49dd477ebc98ef4046c067b5f2b0e6e2d2c7e4d3c6c34395f2b1ac540

Работа с байткодом и модулем dis 🧩🔍

Суть темы:
Python компилирует исходный код в байткод, который затем выполняется виртуальной машиной Python. 🖥️ Модуль dis позволяет дизассемблировать байткод и увидеть, как Python интерпретирует ваш код на низком уровне. 🕵️‍♂️

Применение:
Оптимизация производительности кода. ⚡
Понимание внутреннего устройства Python. 🧠
Отладка и анализ работы кода. 🛠️

Пример кода:

import dis

def example_function(x):
    return x * x + 1

dis.dis(example_function)

Вывод:

  2           0 LOAD_FAST                0 (x)
              2 LOAD_FAST                0 (x)
              4 BINARY_MULTIPLY
              6 LOAD_CONST               1 (1)
              8 BINARY_ADD
             10 RETURN_VALUE

Почему это круто?

Модуль dis позволяет заглянуть "под капот" Python и понять, как работает ваш код. 🚗

Это полезно для оптимизации и отладки сложных участков кода. 🛠️

Создание и использование дескрипторов 🛠️🔧

Суть темы:
Дескрипторы — это мощный инструмент в Python, который позволяет управлять доступом к атрибутам класса. 🎩 Они используются для создания свойств, которые могут выполнять дополнительные действия при доступе или изменении значения. 🛠️

Применение:
Валидация данных при установке значений атрибутов. ✅
Ленивая загрузка данных. 🕒

Пример кода:

class Descriptor:
    def __get__(self, instance, owner):
        print("Получение значения")
        return instance._value

    def __set__(self, instance, value):
        print("Установка значения")
        instance._value = value

class MyClass:
    attribute = Descriptor()

obj = MyClass()
obj.attribute = 10  # Установка значения
print(obj.attribute)  # Получение значения

Вывод:

Установка значения
Получение значения
10

Почему это круто?
Дескрипторы позволяют создавать более гибкие и безопасные объекты. 🛡️
Они делают код более читаемым и удобным для повторного использования. 📖

Создание и использование пользовательских исключений 🚨🛠️

Суть темы:
Пользовательские исключения позволяют создавать собственные типы ошибок, которые лучше отражают специфику вашего приложения. 🎯 Это делает код более читаемым и упрощает обработку ошибок. 🛠️

Применение:
Создание специфических ошибок для вашего приложения. 🎯
Улучшение читаемости и поддерживаемости кода. 📖
Упрощение отладки и обработки ошибок. 🐛

Пример кода:

class NegativeNumberError(Exception):
    """Исключение, которое выбрасывается, если число отрицательное."""
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        super().__init__(f"Отрицательное число недопустимо: {value}")

def check_positive(number):
    if number < 0:
        raise NegativeNumberError(number)
    return number

try:
    check_positive(-10)
except NegativeNumberError as e:
    print(e)  # Вывод: Отрицательное число недопустимо: -10

Почему это круто?
Пользовательские исключения делают код более понятным и выразительным. 🎨

Работа с регулярными выражениями (модуль re) 🔍✨
Суть темы:
Регулярные выражения — это мощный инструмент для поиска и обработки текста. 🧩 С их помощью можно находить, извлекать и заменять подстроки в тексте по сложным шаблонам. 🛠️ В Python для работы с регулярными выражениями используется модуль re. 🐍

Применение:
Поиск и извлечение данных из текста. 📄
Валидация вводимых данных (например, email или телефонных номеров). 📧📞

Пример кода:

import re

# Поиск email-адресов в тексте
text = "Свяжитесь с нами по email: support@example.com или info@example.org."
emails = re.findall(r'[\w\.-]+@[\w\.-]+', text)
print(emails)  # Вывод: ['support@example.com', 'info@example.org']

# Замена текста по шаблону
new_text = re.sub(r'\d{2}-\d{2}-\d{4}', 'ДД-ММ-ГГГГ', 'Дата: 12-05-2023')
print(new_text)  # Вывод: Дата: ДД-ММ-ГГГГ

Почему это круто?
Регулярные выражения позволяют решать сложные задачи обработки текста одной строкой кода. 🎯
Они универсальны и поддерживаются во многих языках программирования. 🌍

Работа с лямбда-функциями и функциями высшего порядка 🎯✨

Суть темы:
Лямбда-функции — это анонимные функции, которые можно использовать для создания простых операций в одну строку. 🧩 Функции высшего порядка — это функции, которые принимают другие функции в качестве аргументов или возвращают их. 🛠️

Применение:
Создание простых функций "на лету". 🚀
Использование в функциях высшего порядка, таких как map, filter и reduce. 🔄
Упрощение кода и повышение его читаемости. 📖

Пример кода:

# Лямбда-функция для сложения двух чисел
add = lambda x, y: x + y
print(add(5, 3))  # Вывод: 8

# Использование лямбда-функции с map
numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = list(map(lambda x: x ** 2, numbers))
print(squared)  # Вывод: [1, 4, 9, 16]

# Использование лямбда-функции с filter
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even_numbers)  # Вывод: [2, 4]

Почему это круто?
Лямбда-функции позволяют писать компактный и выразительный код. 🎨

Работа с модулем collections 🧩📚

Суть темы:
Модуль collections предоставляет специализированные типы данных, которые расширяют возможности стандартных коллекций Python. 🛠️

Применение:
Подсчет элементов с помощью Counter. 🔢
Создание именованных кортежей с помощью namedtuple. 📝
Управление порядком элементов с помощью deque. 🔄

Пример кода:

from collections import Counter, namedtuple, deque

# Использование Counter для подсчета элементов
data = ['apple', 'banana', 'apple', 'orange', 'banana', 'apple']
count = Counter(data)
print(count)  # Вывод: Counter({'apple': 3, 'banana': 2, 'orange': 1})

# Использование namedtuple для создания именованных кортежей
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(10, 20)
print(p.x, p.y)  # Вывод: 10 20

# Использование deque для управления порядком элементов
d = deque([1, 2, 3])
d.appendleft(0)
d.append(4)
print(d)  # Вывод: deque([0, 1, 2, 3, 4])

Почему это круто?
Модуль collections предоставляет мощные инструменты для работы с коллекциями. 💪

Работа с модулем itertools 🔄✨
Суть темы:
Модуль itertools предоставляет набор инструментов для работы с итераторами. 🛠️ Эти инструменты позволяют создавать сложные итераторы для обработки данных, комбинирования элементов и генерации последовательностей. 🎯

Применение:
Генерация комбинаций и перестановок. 🔢
Создание бесконечных итераторов. ♾️
Обработка данных с помощью цепочек итераторов. 🔗

Пример кода:

import itertools

# Генерация всех возможных комбинаций
combinations = list(itertools.combinations('ABC', 2))
print(combinations)  # Вывод: [('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'C')]

# Генерация бесконечного итератора
count = itertools.count(start=10, step=2)
for _ in range(5):
    print(next(count))  # Вывод: 10, 12, 14, 16, 18

# Цепочка итераторов
chain = itertools.chain('ABC', 'DEF')
print(list(chain))  # Вывод: ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']

Почему это круто?
Модуль itertools предоставляет мощные инструменты для работы с итераторами. 💪
Эти инструменты делают код более читаемым и эффективным. 🚀

Работа с модулем functools 🛠️✨
Суть темы:
Модуль functools предоставляет набор инструментов для работы с функциями. 🎯 Эти инструменты позволяют создавать более гибкие и мощные функции, такие как частичные функции, мемоизация и декораторы. 🛠️

Применение:
Создание частичных функций с помощью partial. 🔧
Мемоизация результатов функций с помощью lru_cache. 🧠
Использование декораторов для изменения поведения функций. 🎩

Пример кода:

from functools import partial, lru_cache

# Создание частичной функции
def multiply(x, y):
    return x * y

double = partial(multiply, 2)
print(double(5))  # Вывод: 10

# Мемоизация результатов функции
@lru_cache(maxsize=None)
def fibonacci(n):
    if n < 2:
        return n
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

print(fibonacci(10))  # Вывод: 55

Почему это круто?
Модуль functools предоставляет мощные инструменты для работы с функциями. 💪
Эти инструменты делают код более читаемым и эффективным. 🚀

🕵️‍♂️ Однострочный swap переменных без временной переменной
Обычно, если нужно поменять значения двух переменных местами, программисты используют временную переменную. В Python можно сделать это красиво и коротко!

💡 Пример:

a, b = 5, 10
a, b = b, a  # Магия кортежей!

print(a, b)

Результат:

10 5

🔥 Без лишнего кода и лишних переменных!

🎭 "Секретные" подчеркивания в Python
В Python подчеркивания (_) используются не просто так! Вот несколько интересных случаев:

✅ Одиночное _ в интерактивном режиме Python
Последний результат сохраняется в переменной _:

>>> 10 + 5
15
>>> _ * 2  # Используем результат предыдущей операции
30

✅ _ как имя переменной для неиспользуемых значений
Если переменная не нужна, её часто обозначают _:

for _ in range(3):  
    print("Hello!")  # Повторит 3 раза, но переменная нам не нужна

✅ Двойное подчеркивание (__) в именах переменных
Если переменная начинается с __, она получает "защиту" от случайного доступа (name mangling):

class Example:
    def __init__(self):
        self.__secret = "Не трогай меня!"

obj = Example()
print(dir(obj))  # Смотрим атрибуты, Python спрятал переменную!

Результат (сокращенно):

['_Example__secret', '__class__', ...]

🐍 Генераторы и их "волшебная" экономия памяти
Генераторы в Python — это не просто стиль написания кода, это ещё и способ экономить память! Вместо того чтобы создавать и хранить весь список в памяти, генератор создает элементы "на лету", по одному за раз.

💡 Пример использования генератора:

def my_generator():
    for i in range(5):
        yield i

gen = my_generator()

print(next(gen))  # 0
print(next(gen))  # 1

Результат:

0
1

🔑 С помощью yield функция становится генератором, и каждый вызов next() будет возвращать следующий элемент. Такой подход уменьшает расход памяти, особенно если элементов много!

🔄 zip() — идеальный способ для параллельного обхода нескольких списков
Функция zip() помогает вам одновременно работать с несколькими коллекциями. Она "пакует" их элементы по парам, что удобно, когда нужно итеративно проходить по двум или больше спискам.

💡 Пример использования:

names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
scores = [85, 90, 78]

for name, score in zip(names, scores):
    print(f"{name} scored {score}")

Результат:

Alice scored 85
Bob scored 90
Charlie scored 78

🎯 Преимущество: Не нужно использовать индексы для доступа к элементам! zip() "параллельно" соединяет элементы, делая код более читаемым и компактным.

🚀 Крутая фишка enumerate() — избавляемся от лишних счетчиков!
Часто нужно перебирать список и знать индекс каждого элемента. Вместо того чтобы вручную заводить i = 0 и увеличивать его в цикле, используйте enumerate()!

💡 Пример использования:

fruits = ["🍎 Apple", "🍌 Banana", "🍒 Cherry"]

for index, fruit in enumerate(fruits, start=1):
    print(f"{index}. {fruit}")

Результат:

1. 🍎 Apple
2. 🍌 Banana
3. 🍒 Cherry

🔥 Почему это удобно?
Код становится чище и короче
Можно сразу задать нужный стартовый индекс (start=1)

🎲 Случайный выбор из списка с random.choice()
Если нужно выбрать случайный элемент из списка, не нужно писать сложные циклы. Просто используйте random.choice()!

💡 Пример использования:

import random

movies = ["🎬 Inception", "🎥 Interstellar", "📽 The Matrix", "🎞 The Dark Knight"]

random_movie = random.choice(movies)

print(f"Сегодня стоит посмотреть: {random_movie}")

Результат (например):

Сегодня стоит посмотреть: 🎞 The Dark Knight

🎯 Дополнительно:
random.choices() позволяет выбрать несколько элементов сразу
random.sample() выбирает без повторений
Используйте random и пусть Python делает выбор за вас! 🎰

⏳ Как засечь время выполнения кода? timeit в помощь!
Хотите узнать, сколько времени занимает выполнение кода? Python предлагает удобный модуль timeit, который точно измеряет производительность.

💡 Пример использования:

import timeit

code = """
result = [x**2 for x in range(1000)]
"""

execution_time = timeit.timeit(code, number=1000)

print(f"Время выполнения: {execution_time:.5f} секунд")

Результат (пример):

Время выполнения: 0.08523 секунд

🔥 Зачем использовать timeit?
Точнее, чем time.time(), так как выполняет код многократно
Удобен для оптимизации алгоритмов

🔥 Расширенный print() — настраивай вывод под себя!
Функция print() в Python может намного больше, чем просто выводить текст. Можно менять разделитель и конец строки!

💡 Пример 1: Задаем кастомный разделитель (sep)

print("Python", "is", "awesome", sep="🔥")

Результат:

Python🔥is🔥awesome

💡 Пример 2: Изменяем конец строки (end)

print("Первая строка", end=" 😎 ")
print("Вторая строка")

Результат:

Первая строка 😎 Вторая строка

🎯 Когда это полезно?
sep удобно использовать для форматирования вывода
end помогает избежать лишних переводов строк
Теперь print() — это не просто вывод, а гибкий инструмент! 🚀