/
resitev.ipynb
1553 lines (1553 loc) · 55.5 KB
/
resitev.ipynb
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
{
"cells": [
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"# Sestavljanka\n",
"\n",
"V tej nalogi bomo sestavljali sestavljanke. Takšne.\n",
"\n",
"```\n",
" /; ;\\\n",
" __ \\\\____//\n",
" /{_\\_/ `'\\____\n",
" \\___ (o) (o }\n",
" _____________________________/ :--'\n",
" ,-,'`@@@@@@@@ @@@@@@ \\_ `__\\\n",
" ;:( @@@@@@@@@ @@@ \\___(o'o)\n",
" :: ) @@@@ @@@@@@ ,'@@( `===='\n",
" :: : @@@@@: @@@@ `@@@:\n",
" :: \\ @@@@@: @@@@@@@) ( '@@@'\n",
" ;; /\\ /`, @@@@@@@@@\\ :@@@@@)\n",
" ::/ ) {_----------------: :~`,~~;\n",
" ;;'`; : ) : / `; ;\n",
";;;; : : ; : ; ; :\n",
"`'`' / : : : : : :\n",
" )_ \\__; \";\" :_ ; \\_\\ `,','\n",
" :__\\ \\ * `,'* \\ \\ : \\ * 8`;'* *\n",
" `^' \\ :/ `^' `-^-' \\v/ : \\/\n",
"```\n",
"\n",
"(Inspiracija prihaja iz [Advent of Code](https://adventofcode.com/), naloga [Jurassic Jigsaw](https://adventofcode.com/2020/day/20), vendar je narejena na novo.)\n",
"\n",
"Kako so videti posamezni koščki, si lahko pogledate v priloženih datotekah. V programu jih bomo zapisovali s terkami nizov. Košček\n",
"\n",
"```\n",
"Qm55\n",
"7 _H\n",
"2o\\R\n",
"H3cc\n",
"```\n",
"\n",
"torej zapišemo kot "
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 1,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"kos = (\"Qm55\", \"7 _H\", \"2o\\R\", \"H3cc\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Iz teh koščkov se da sestaviti sestavljanko, s tem da je potrebno koščke vrteti in celo zrcaliti. Ko jo sestavimo, bo potrebno še odbiti robove, ki niso del slike - od gornjega koščka bo ostal samo srednji kvadrat 2x2:\n",
"\n",
"```\n",
" _\n",
"o\\\n",
"```\n",
"\n",
"A do tam pridemo šele pri oceni 10; šli pa bomo lepo počasi.\n",
"\n",
"1. **Pretvarjanje v terko:** če imamo seznam `s` in potrebujemo terko `s`, uporabimo `tuple(s)`. Toliko, da me ne boste spraševali vsak posebej. :)\n",
"\n",
"2. **Vzvratne poševnice:** V spodnjih izpisih so vzvratne poševnice zaradi preglednosti napisane z enim samim znakom. V testih sta po dve, ker, vemo, napišeš dve in dobiš eno.\n",
"\n",
"3. **Oblika sestavljank:** vsi koščki so kvadratni. Same sestavljanke pa so pravokotne, ne pa nujno kvadratne. Gornja krava je bolj dolga kot visoka.\n",
"\n",
"4. Naloga ni tako težka, zato ker jo bomo reševali po korakih in vse lepo sproti testirali. Držite se navodil in ko programirate določeno funkcijo, razmišljajte o tem, zakaj sem vam dal sprogramirati tiste prej. Ne uporabljajte pa jih vedno in na silo.\n",
"\n",
"## Testi\n",
"\n",
"Testi in datoteke: [sestavljanka.zip](https://github.com/janezd/predavanja/raw/master/p1/domace-naloge/2020/11%20sestavljanka/testi-sestavljanka.zip).\n",
"\n",
"\n",
"## Za oceno 6\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `zrcaljen_navp(kos)`, ki vrne navpično prezrcaljen košček. Za košček iz uvoda v nalogo vrne\n",
"\n",
" ```\n",
" (\"H3cc\",\n",
" \"2o\\R\",\n",
" \"7 _H\",\n",
" \"Qm55\")\n",
" ```\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `zrcaljen_vod(kos)`, ki prejme košček in vrne vodoravno prezrcaljen košček. Za gornji košček vrne\n",
"\n",
" ```\n",
" (\"55mQ\",\n",
" \"H_ 7\",\n",
" \"R\\o2\",\n",
" \"cc3H\")\n",
" ```\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `obrnjen(kos)`, ki vrne košček, obrnjen za 90 stopinj v smeri urinega kazalca. Za košček iz uvoda v nalogo vrne\n",
"\n",
" ```\n",
" ('H27Q',\n",
" '3o m',\n",
" 'c\\_5',\n",
" 'cRH5')\n",
" ```\n",
"\n",
" V gornji vrstici se pojavi, kar je bil prej levi rob. Gornja vrstica je postala desni rob...\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `obrnjen_n(kos, n)`, ki vrne košček, ki je n-krat obrnjen za 90 stopinj v smeri urinega kazalca. Košček in število obratov sta lahko tudi precej velika.\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `stranice(kos)`, ki vrne seznam s stranicami kosa v naslednjem vrstnem redu: gornja, desna, spodnja (od leve proti desni!), leva (od zgoraj navzdol) in nato še zrcaljena gornja, desna, spodnja in leva. Pozorno poglej tale primer: za košček iz primera,\n",
"\n",
" ```\n",
" Qm55\n",
" 7 _H\n",
" 2o\\R\n",
" H3cc\n",
" ```\n",
"\n",
" mora vrniti `['Qm55', '5HRc', 'H3cc', 'Q72H', '55mQ', 'cRH5', 'cc3H', 'H27Q']`.\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `obrati(kos)`, ki vrne množico vseh koščkov, ki jih je mogoče dobiti z obračanjem in zrcaljenjem podanega koščka. Za gornji košček vrne\n",
"\n",
" ```\n",
" {('55mQ', 'H_ 7', 'R\\o2', 'cc3H'),\n",
" ('5HRc', '5_\\c', 'm o3', 'Q72H'),\n",
" ('H27Q', '3o m', 'c\\_5', 'cRH5'),\n",
" ('H3cc', '2o\\R', '7 _H', 'Qm55'),\n",
" ('Q72H', 'm o3', '5_\\c', '5HRc'),\n",
" ('Qm55', '7 _H', '2o\\R', 'H3cc'),\n",
" ('cRH5', 'c\\_5', '3o m', 'H27Q'),\n",
" ('cc3H', 'R\\o2', 'H_ 7', '55mQ')}\n",
" ```\n",
"\n",
"### Rešitev\n",
"\n",
"Prva naloga je bila naloga iz dela s seznami. Reševali pa jo bomo z izpeljanimi seznami; ker smo že dovolj stari.\n",
"\n",
"Za lažje opazovanje dogajanja si napišimo funkcijo, ki izpiše dva kosa: `izpisi(kos1, kos2)`."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 2,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def izpisi(kos1, kos2):\n",
" for v1, v2 in zip(kos1, kos2):\n",
" print(v1, \" \", v2)"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"#### `zrcali_navp`\n",
"\n",
"Tu je potrebno le obrniti terko vrstic."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 3,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def zrcaljen_navp(kos):\n",
" return kos[::-1]"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 4,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 H3cc\n",
"7 _H 2o\\R\n",
"2o\\R 7 _H\n",
"H3cc Qm55\n"
]
}
],
"source": [
"izpisi(kos, zrcaljen_navp(kos))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"#### `zrcaljen_vod`\n",
"\n",
"Tu pa je potrebno sestaviti seznam obrnjenih vrstic. Pravzaprav ne seznama, temveč terko."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 5,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def zrcaljen_vod(kos):\n",
" return tuple(x[::-1] for x in kos)"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 6,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 55mQ\n",
"7 _H H_ 7\n",
"2o\\R R\\o2\n",
"H3cc cc3H\n"
]
}
],
"source": [
"izpisi(kos, zrcaljen_vod(kos))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"`x[::-1] for x in kos` je generator in ta generator podamo kot argument funkciji (tipu, konstruktorju, kakor mu že hočete reči) `tuple`, da iz generiranih elementov sestavi terko.\n",
"\n",
"#### `obrnjen`\n",
"\n",
"Ta je pa malo bolj sitna. Ne posebej imenitna rešitev je takšna."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 7,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrnjen(kos):\n",
" obrnjeni = ()\n",
" for stolpec in range(len(kos)):\n",
" nova_vrstica = \"\"\n",
" for vrstica in kos[::-1]:\n",
" nova_vrstica += vrstica[stolpec]\n",
" obrnjeni = obrnjeni + (nova_vrstica, )\n",
" return obrnjeni"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"V seznam `obrnjeni` nabiramo nove vrstice. V začetku bo to prazna terka, nato bomo vanjo z `obrnjeni = obrnjeni + (nova_vrstica, )` dodajali nove vrstice. Reč je kar sitna: terke so nespremenljive, torej nimajo metode `append`. Z `obrnjeni = ...` v bistvu priredimo imenu `obrnjeni` novo terko, ki je vsota tega, kar je bilo v tej terki doslej in terke, ki vsebujejo novo vrstico `(nova_vrstica, )`. Če bi pisali le `obrnjeni + nova_vrstica`, to ne bi delovalo, ker Python ne more sešteti terke `obrnjeni` in niza `nova_vrstica`. Če bi pisali `obrnjeni + (nova_vrstica)` (brez vejice) pa ne bi šlo, ker je `(nova_vrstica)` isto kot `nove_vrstica`, le da traja nanosekundo dlje, ker se Python vmes začudi, zakaj smo dali to ime v oklepaj.\n",
"\n",
"Drug način je, da je `obrnjeni` seznam, `obrnjeni = []`. Potem vrstice dodajamo kar s `obrnjeni.append(nova_vrstica)`, zadnjo vrstico pa spremenimo v `return tuple(obrnjeni)`."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 8,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrnjen(kos):\n",
" obrnjeni = []\n",
" for stolpec in range(len(kos)):\n",
" nova_vrstica = \"\"\n",
" for vrstica in kos[::-1]:\n",
" nova_vrstica += vrstica[stolpec]\n",
" obrnjeni.append(nova_vrstica)\n",
" return tuple(obrnjeni)"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Da, tako je morda še lažje.\n",
"\n",
"Novo vrstico pa sestavljamo tako, da pripravimo prazen niz. Nato gremo čez vse bodoče stolpce (za kar bi morali pravzaprav pisati `range(len(kos[0]))`, vendar so koščki kvadratni, zato je `len(kos)` vedno enako `len(kos[0])`. Pri vsakem stolpcu gremo čez vse vrstice obstoječega kosa, vendar od spodaj navzgor. Pobiramo črke na ustreznem stolpcu in jih zlagamo v niz."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 9,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 H27Q\n",
"7 _H 3o m\n",
"2o\\R c\\_5\n",
"H3cc cRH5\n"
]
}
],
"source": [
"izpisi(kos, obrnjen(kos))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Neneobičajna komplikacija, ki se je domislijo študenti, je takšna."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 10,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrnjen(kos):\n",
" obrnjeni = []\n",
" nova_vrstica = \"\" # Zakaj že tu?!\n",
" \n",
" for stolpec in range(len(kos)):\n",
" nova_vrstica = \"\"\n",
" for vrstica in kos[::-1]:\n",
" nova_vrstica += vrstica[stolpec]\n",
" obrnjeni.append(nova_vrstica)\n",
" nova_vrstica = \"\" # To moramo dodati za kazen...\n",
" return tuple(obrnjeni)"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Tu na začetku funkcije pripravimo prazno novo vrstico in jo pobrišemo po tem, ko jo uporabimo. Čeprav to deluje, je logika nekako ... izkrivljena. C-jevska. Pripravimo prostor, ga polnimo in praznimo. V gornji, preprostejši rešitvi, pa znotraj zanke `for stolpec ...` pripravimo vrstico in jo napolnimo.\n",
"\n",
"Zdaj pa skrajšajmo to funkcijo. Črke po stolpcih lahko poberemo z `vrstica[stolpec] for vrstica in kos[::-1]`. To damo metodi `\"\".join`, da jih združi, torej"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 11,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrnjen(kos):\n",
" obrnjeni = []\n",
" for stolpec in range(len(kos)):\n",
" nova_vrstica = \"\".join(vrstica[stolpec] for vrstica in kos[::-1])\n",
" obrnjeni.append(nova_vrstica)\n",
" return tuple(obrnjeni)"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 12,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 H27Q\n",
"7 _H 3o m\n",
"2o\\R c\\_5\n",
"H3cc cRH5\n"
]
}
],
"source": [
"izpisi(kos, obrnjen(kos))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Odtod pa, očitno"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 13,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrnjen(kos):\n",
" return tuple(\n",
" \"\".join(vrstica[stolpec] for vrstica in kos[::-1])\n",
" for stolpec in range(len(kos))\n",
" )"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 14,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 H27Q\n",
"7 _H 3o m\n",
"2o\\R c\\_5\n",
"H3cc cRH5\n"
]
}
],
"source": [
"izpisi(kos, obrnjen(kos))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Radovedni pa bodo raziskali, kako deluje tole:"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 15,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrnjen(kos):\n",
" return zrcaljen_vod(map(\"\".join, zip(*kos)))"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 16,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 H27Q\n",
"7 _H 3o m\n",
"2o\\R c\\_5\n",
"H3cc cRH5\n"
]
}
],
"source": [
"izpisi(kos, obrnjen(kos))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"#### `obrnjen_n`\n",
"\n",
"Eden od testov je poskušal 10000000000000001-krat obrniti kos velikosti 100x100, kar namiguje na to, da si bo potrebno izmisliti bližnjico. V vprašanjih študentov sem videl kup zanimivih ugibanj, resnica pa je preprosta: če list papirja štirikrat obrnemo za 90 stopinj, bo obnjen tako, kot je bil v začetku. In če ga obrnemo n-krat, lahko preskočimo 4 * bogveliko vrtenj. Zanima nas le ostanek po deljenju s štiri. Ne liha in soda in podobno. Če ga obrnemo 10000000000000001-krat je to isto, kot če smo ga 1-krat. Če ga 10000000000000003-krat, je isto, kot če ga 3-krat. In če ga `n`-krat, je isto, kot če ga `n % 4`-krat.\n",
"\n",
"To sem potem videl sprogramirano na veliko zanimivih načinov -- pretežno z nekimi zankami `while` v temu duhu:\n",
"\n",
"```python\n",
"while n != 0:\n",
" kos = obrnjen(kos)\n",
" n = n % 4 - 1\n",
"```\n",
"\n",
"Ena in edina prava rešitev je"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 17,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrnjen_n(kos, n):\n",
" for i in range(n % 4):\n",
" kos = obrnjen(kos)\n",
" return kos"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Vseh druge rešitve te naloge je že davno, res davno, nekdo povsem pravilno pokomentiral z \"*kar je več, je od hudega*\".\n",
"\n",
"#### `stranice`\n",
"\n",
"Še ena vaja iz seznamov. In izpeljanih seznamov.\n",
"- gornja: `kos[0]`;\n",
"- desna: `vrstica[-1] for vrstica in kos`; združiti jim moramo v nov niz, torej `\"\".join(vrstica[-1] for vrstica in kos)`, seveda pa obstajajo tudi daljši načini;\n",
"- spodnja: `kos[-1]`;\n",
"- leva: `vrstica[0] for vrstica in kos`.\n",
"Tako dobimo prve štiri. Damo jih v seznam; ostale štiri dobimo kot obrnjene elemente tega seznama."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 18,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def stranice(kos):\n",
" t = [kos[0],\n",
" \"\".join(vrstica[-1] for vrstica in kos),\n",
" kos[-1],\n",
" \"\".join(vrstica[0] for vrstica in kos),\n",
" ]\n",
" return t + [x[::-1] for x in t]"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 19,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 \n",
"7 _H \n",
"2o\\R \n",
"H3cc \n"
]
}
],
"source": [
"izpisi(kos, [\"\"] * 4)"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 20,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"data": {
"text/plain": [
"['Qm55', '5HRc', 'H3cc', 'Q72H', '55mQ', 'cRH5', 'cc3H', 'H27Q']"
]
},
"execution_count": 20,
"metadata": {},
"output_type": "execute_result"
}
],
"source": [
"stranice(kos)"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"#### `obrati`\n",
"\n",
"Še zadnja funkcija za oceno 6. Košček je potrebno štirikrat obrniti, zrcaliti in še štirikrat obrniti, ter vse pridno zlagati v množico."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 21,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def obrati(kos):\n",
" vsi_obrati = set()\n",
" for i in range(2):\n",
" for j in range(4):\n",
" vsi_obrati.add(kos)\n",
" kos = obrnjen(kos)\n",
" kos = zrcaljen_navp(kos)\n",
" return vsi_obrati"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"V množici, ki jo dobimo, so res vsi obrati, v nekem naključnem vrstnem redu. Ker gre pač za množico.\n",
"\n",
"(S tem, kako deluje spodnji izpis, naj se zabavajo tisti, ki jih to zanima.)"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 22,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
"Qm55 H3cc H27Q cc3H cRH5 5HRc 55mQ Q72H\n",
"7 _H 2o\\R 3o m R\\o2 c\\_5 5_\\c H_ 7 m o3\n",
"2o\\R 7 _H c\\_5 H_ 7 3o m m o3 R\\o2 5_\\c\n",
"H3cc Qm55 cRH5 55mQ H27Q Q72H cc3H 5HRc\n"
]
}
],
"source": [
"for vrstice in zip(*obrati(kos)):\n",
" print(\" \".join(vrstice))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"### Vse funkcije za oceno 6\n",
"\n",
"Da dolžina gornjih opisov ne bi pustila vtisa, da je bili potrebno za oceno 6 sprogramirati tisoč vrstic kode:"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 23,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"# Funkcije za oceno 6\n",
"\n",
"def zrcaljen_vod(kos):\n",
" return tuple(x[::-1] for x in kos)\n",
"\n",
"\n",
"def zrcaljen_navp(kos):\n",
" return kos[::-1]\n",
"\n",
"\n",
"def obrnjen(kos):\n",
" return tuple(\"\".join(vrstica[i] for vrstica in kos[::-1])\n",
" for i in range(len(kos)))\n",
"\n",
"\n",
"def obrnjen_n(kos, n):\n",
" for i in range(n):\n",
" kos = obrnjen(kos)\n",
" return kos\n",
"\n",
"\n",
"def stranice(kos):\n",
" t = [kos[0],\n",
" \"\".join(vrstica[-1] for vrstica in kos),\n",
" kos[-1],\n",
" \"\".join(vrstica[0] for vrstica in kos),\n",
" ]\n",
" return t + [x[::-1] for x in t]\n",
"\n",
"\n",
"def obrati(kos):\n",
" vsi_obrati = set()\n",
" for i in range(2):\n",
" for j in range(4):\n",
" vsi_obrati.add(kos)\n",
" kos = obrnjen(kos)\n",
" kos = zrcaljen_navp(kos)\n",
" return vsi_obrati\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"## Za oceno 7\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `preberi_datoteko(ime_datoteke)`, ki prebere koščke iz podane datoteke. Vrniti mora seznam koščkov, torej seznam terk nizov, na primer\n",
"\n",
" ```\n",
" [('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX'),\n",
" ('Qm55', '7 _H', '2o\\R', 'H3cc'),\n",
" ('cj97', 'c 7', 'x \\m', 'KZ9K'),\n",
" ... in tako naprej\n",
" ```\n",
"\n",
"- Napiši funkcijo `zbirka_stranic(kosi)`, ki prejme seznam koščkov (tak, kot ga vrača gornja funkcija). Vrniti mora slovar, katerega ključi so vse možne stranice (vključno s prezrcaljenimi), pripadajoče vrednosti pa so množice koščkov, ki vsebujejo takšno stranico.\n",
"\n",
" ```\n",
" {'bmq8': {('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX'),\n",
" ('8J99', 'q_ k', 'm_ 2', 'bUee')},\n",
" '88sX': {('XH00', 's)_P', '8 H', '8v2H'),\n",
" ('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX')},\n",
" 'fyuX': {('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX')},\n",
" 'bbOf': {('o855', 'A__Y', 'X__j', 'fObb'),\n",
" ('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX')},\n",
" ... in tako naprej\n",
" ```\n",
"\n",
" Stranica `\"bmq8\"` je zgornja stranica koščka v prvi vrstici in zrcaljena leva stranica koščka v drugi vrstici (od leve proti desni preberemo prve črke nizov v drugi terki).\n",
"\n",
" V množicah naj se koščki pojavljajo v svojih originalnih legah - takšnih, ko so v podanem seznamu - in ne obrnjeni ali zrcaljeni.\n",
"\n",
" Vsak košček se pojavi v osmih različnih množicah - toliko, kolikor različnih stranih ima (skupaj z zrcaljenimi).\n",
"\n",
" (Tale opis je dolg, sama funkcija pa ima pet vrstic, brez kakšnih fint z izpeljanim čemerkoli.)\n",
"\n",
" Opazil(a) boš nekaj prijetnega: vsaka množica vsebuje le en ali dva koščka. Kaj to pomeni, razmisli sam(a). Še preden greš naprej.\n",
" \n",
"### Rešitev\n",
"\n",
"#### `preberi_datoteko`\n",
"\n",
"Povsem običajna rešitev je takšna."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 24,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def preberi_datoteko(ime_dat):\n",
" kosi = []\n",
"\n",
" trenutni = []\n",
" for vrstica in open(ime_dat):\n",
" vrstica = vrstica.strip()\n",
" if not vrstica:\n",
" kosi.append(tuple(trenutni))\n",
" trenutni = []\n",
" else:\n",
" trenutni.append(vrstica)\n",
"\n",
" kosi.append(tuple(trenutni))\n",
" return kosi"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"`kosi` bo seznam kosov, ki ga bomo vrnili, v `trenutni` pa bomo med branjem nabirali vrstice trenutnega kosa.\n",
"\n",
"Gremo po vrsticah datoteke. Od-`strip`-amo `\\n` na koncu vrstice. Če je vrstica s tem prazna, je trenutni kos končan in ga (pretvorjenega v terko) dodamo v seznam kosov ter pripravimo nov `trenutni`. Če vrstica še ni prazna, pa dodamo vrstico v `trenutni` kos.\n",
"\n",
"Ko je zanka končana, s `kosi.append(tuple(trenutni))` dodamo še zadnji kos.\n",
"\n",
"Datoteka je oblikovana tako, da pred prvim in za zadnjim kosom ni praznih vrstic. Ako bi ne bilo tako, bi morali popaziti še na primere, kot je `trenutni` prazen.\n",
"\n",
"Zanimivo je, da smo tu naredili natančno tisto, o čemer sem pri `obrnjen` tožil, naj ne počnemo. Tam je bilo potrebno polniti in prazniti vrstico, če smo jo pripravili pred zanko. Tu se temu ne da izogniti, saj imamo le eno zanko."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 25,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"data": {
"text/plain": [
"[('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX'),\n",
" ('Qm55', '7 _H', '2o\\\\R', 'H3cc'),\n",
" ('cj97', 'c 7', 'x \\\\m', 'KZ9K'),\n",
" ('KZ9K', 'K /K', 'a )O', 'OY04'),\n",
" ('QRbK', 'Q= K', 'h_mO', '41K4'),\n",
" ('8J99', 'q_ k', 'm_ 2', 'bUee'),\n",
" ('ww2F', 'J n', 'M y', 'YYTq'),\n",
" ('XH00', 's)_P', '8 H', '8v2H'),\n",
" ('o855', 'A__Y', 'X__j', 'fObb'),\n",
" ('qqzn', '6/_c', '2~_1', '558o'),\n",
" ('Qm55', 'Ro/k', 'b \\\\C', 'Km77'),\n",
" ('5vOO', 'Y_ V', 'j_ f', 'bUee'),\n",
" ('YYTq', 'T 6', 'P 2', 'OOv5'),\n",
" ('9J6c', '9 /c', 'J/ 3', '8v2H'),\n",
" ('FF84', 'n M', 'y (J', 'qqzn'),\n",
" ('HHP0', '2=_E', '7ømw', 'QQh4')]"
]
},
"execution_count": 25,
"metadata": {},
"output_type": "execute_result"
}
],
"source": [
"preberi_datoteko(\"muc-puzzle.txt\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Funkcijo se da napisati tudi precej preprosteje. Tu so bili v prednosti tisti, ki so morda brali moje [rešitve Advent of Code](https://github.com/janezd/predavanja/tree/master/p1/advent%20of%20code/2020). Tam smo letos pogosto srečali podatke, ločene s prazno vrstico. Prvič v nalogi [Password Processing](https://github.com/janezd/predavanja/blob/master/p1/advent%20of%20code/2020/04%20Passport%20Processing/resitev.ipynb). Trik je `open(ime_dat).read().split(\"\\n\\n\")`: preberemo celo vsebino datoteke in jo razdelimo glede na `\\n\\n`, dva znaka za novo vrstico. Poglejmo, kaj dobimo."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 26,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"bloki = open(\"muc-puzzle.txt\").read().split(\"\\n\\n\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Vzemimo prvi blok in si ga oglejmo."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 27,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"data": {
"text/plain": [
"'bmq8\\nb__8\\nO__s\\nfyuX'"
]
},
"execution_count": 27,
"metadata": {},
"output_type": "execute_result"
}
],
"source": [
"prvi = bloki[0]\n",
"\n",
"prvi"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"To reč je potrebno le še razdeliti glede na `\\n` ali kar s `splitlines()` in spremeniti v terko."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 28,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"data": {
"text/plain": [
"('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX')"
]
},
"execution_count": 28,
"metadata": {},
"output_type": "execute_result"
}
],
"source": [
"tuple(prvi.splitlines())"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Rešitev naloge je potem"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 29,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def preberi_datoteko(ime_dat):\n",
" return [tuple(kos.splitlines())\n",
" for kos in open(ime_dat).read().split(\"\\n\\n\")]"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 30,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"data": {
"text/plain": [
"[('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX'),\n",
" ('Qm55', '7 _H', '2o\\\\R', 'H3cc'),\n",
" ('cj97', 'c 7', 'x \\\\m', 'KZ9K'),\n",
" ('KZ9K', 'K /K', 'a )O', 'OY04'),\n",
" ('QRbK', 'Q= K', 'h_mO', '41K4'),\n",
" ('8J99', 'q_ k', 'm_ 2', 'bUee'),\n",
" ('ww2F', 'J n', 'M y', 'YYTq'),\n",
" ('XH00', 's)_P', '8 H', '8v2H'),\n",
" ('o855', 'A__Y', 'X__j', 'fObb'),\n",
" ('qqzn', '6/_c', '2~_1', '558o'),\n",
" ('Qm55', 'Ro/k', 'b \\\\C', 'Km77'),\n",
" ('5vOO', 'Y_ V', 'j_ f', 'bUee'),\n",
" ('YYTq', 'T 6', 'P 2', 'OOv5'),\n",
" ('9J6c', '9 /c', 'J/ 3', '8v2H'),\n",
" ('FF84', 'n M', 'y (J', 'qqzn'),\n",
" ('HHP0', '2=_E', '7ømw', 'QQh4')]"
]
},
"execution_count": 30,
"metadata": {},
"output_type": "execute_result"
}
],
"source": [
"kosi = preberi_datoteko(\"muc-puzzle.txt\")\n",
"\n",
"kosi"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"#### `zbirka_stranic`\n",
"\n",
"To je preprosto: za vsak kos pokličemo `stranice`, da izvemo vse njegove stranice. To bodo ključi slovarja. Vrednosti bodo množice; v te množice (torej: tiste, množice, ki kot vrednosti pripadajo tem stranicam) dodamo ta kos. Seveda bomo uporabili `defaultdict`."
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 31,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"from collections import defaultdict\n",
"\n",
"def zbirka_stranic(kosi):\n",
" vse_stranice = defaultdict(set)\n",
" for kos in kosi:\n",
" for stranica in stranice(kos):\n",
" vse_stranice[stranica].add(kos)\n",
" return vse_stranice"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 32,
"metadata": {},
"outputs": [
{
"data": {
"text/plain": [
"{('8J99', 'q_ k', 'm_ 2', 'bUee'), ('bmq8', 'b__8', 'O__s', 'fyuX')}"
]
},
"execution_count": 32,
"metadata": {},
"output_type": "execute_result"
}
],
"source": [
"po_stranicah = zbirka_stranic(kosi)\n",
"\n",
"po_stranicah[\"bmq8\"]"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"Nekateri študenti so to funkcijo napisali tako, da je bila bistveno počasnejša. Kako, ne vem. Zna biti, da so najprej nabrali množico vseh možnih stranic, nato pa za vsako stranico gledali, kateri kosi jo vsebujejo. To bi potencialno lahko vodilo v rešitev v eni vrstici. Oziroma v rešitev, ki bi lepo demonstrirala, zakaj so rešitve v eni vrstici lahko tudi slaba ideja. Takšni programi so bili namreč zelo počasni.\n",
"\n",
"### Vse funkcije za oceno 7\n",
"\n",
"Spet pokažimo, koliko je bilo v resnici tega programiranja. Toliko. :)"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 33,
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"def preberi_datoteko(ime_dat):\n",
" return [tuple(kos.splitlines())\n",
" for kos in open(ime_dat).read().split(\"\\n\\n\")]\n",
"\n",
"def zbirka_stranic(kosi):\n",
" vse_stranice = defaultdict(set)\n",
" for kos in kosi:\n",
" for stranica in stranice(kos):\n",
" vse_stranice[stranica].add(kos)\n",
" return vse_stranice"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"## Za oceno 8\n",
"\n",
"Po razmisleku o gornjem napiši naslednje funkcije.\n",
"\n",