# Домашнє завдання · Спискові включення > Лекція: [lecture.html](lecture.html) · Практика: [practice.ipynb](practice.ipynb) · Тест: [quiz.html](quiz.html) Три рівні. Кожен наступний спирається на попередній, але братися можна за будь-який. Пиши в окремому файлі `homework_13.py` або в новому зошиті — головне, щоб код запускався й друкував результат. Дозволено з бібліотек: `math`, `sys`, `timeit`, `collections`. Більше нічого не треба. Функцій (тема 14) ми ще не проходили, тому `lambda`, `map`, `filter` і `sorted(key=…)` у розвʼязках **не використовуй** — усе робиться включеннями й циклами. **Наскрізне правило цього ДЗ:** кожне включення, яке ти пишеш, супроводжуй еквівалентним циклом і перевіркою `assert включення == цикл`. Саме це доводить, що ти зрозумів запис, а не підібрав його навмання. --- ## 🟢 Рівень 1 — База ### 1.1 · Свій кошик, три перетворення Створи власний список покупок (щонайменше **шість** позицій), словник цін до нього й список кількостей тієї самої довжини. Потім **трьома окремими включеннями** побудуй: 1. `назви_великими` — усі назви великими буквами; 2. `довжини_назв` — довжина кожної назви; 3. `ціни_з_пдв` — кожна ціна, помножена на 1.2 й округлена до копійок. **Зроблено, якщо:** для кожного з трьох ти написав ще й цикл із `append` і виконуються ```python assert назви_великими == назви_великими_циклом assert довжини_назв == довжини_назв_циклом assert ціни_з_пдв == ціни_з_пдв_циклом assert len(назви_великими) == len(довжини_назв) == len(покупки) ``` Останній `assert` — не формальність: він фіксує, що включення **без умови** довжину не змінює. ### 1.2 · Фільтр і його крайні випадки Одним включенням відбери позиції, дорожчі за середню ціну кошика. Потім, не міняючи запису, підстав межу, яку не проходить **ніхто**, і межу, яку проходять **усі**. **Зроблено, якщо:** для трьох меж ти надрукував результат і його довжину, і виконуються ```python assert len(дорожчі) < len(цінник) assert [ц for ц in цінник if ц > 10 ** 9] == [] assert [ц for ц in цінник if ц > 0] == цінник ``` і ти письмово відповів одним реченням, чому порожній список тут — не помилка. ### 1.3 · Три дужки на одних даних Візьми список слів, у якому **є повтори** (щонайменше два однакові слова). Побудуй із нього три речі одним і тим самим виразом `len(слово)`, міняючи лише дужки: список, множину й словник «слово → довжина». **Зроблено, якщо:** виконуються ```python assert len(як_список) == len(слова) assert len(як_множина) < len(як_список), "множина мусить злипнути однакові довжини" assert len(як_словник) == len(set(слова)), "у словнику стільки записів, скільки різних слів" assert set(як_список) == як_множина ``` і ти пояснив у коментарі, чому в словнику записів менше, ніж слів у списку. --- ## 🟡 Рівень 2 — Плюс ### 2.1 · Фільтр проти тернара на одних даних Візьми список оцінок від 0 до 100, щонайменше на **десять** значень, серед яких є і низькі, і високі. Напиши два включення: - `склали` — лише ті оцінки, що ≥ 60 (фільтр); - `з_підтягуванням` — усі оцінки, але ті, що < 60, замінені на 60 (тернар). **Зроблено, якщо:** виконуються ```python assert len(склали) < len(оцінки), "фільтр мусить скорочувати" assert len(з_підтягуванням) == len(оцінки), "тернар мусить зберігати довжину" assert min(з_підтягуванням) >= 60 assert sum(з_підтягуванням) > sum(оцінки) ``` і ти окремо надрукував, скільки оцінок фільтр **викинув** і скільки тернар **замінив** — це має бути одне й те саме число. Поясни письмово, чому воно однакове, хоча довжини результатів різні. ### 2.2 · Словник із двох списків і його перевертання З двох паралельних списків (назви й кількості) збери словник `склад` **словниковим включенням** через `zip`. Потім переверни його: побудуй `навпаки`, де ключами стануть кількості. **Зроблено, якщо:** виконуються ```python assert склад == dict(zip(покупки, кількості)) assert len(навпаки) <= len(склад) ``` і ти письмово відповів на два питання: (1) чому в другому `assert` стоїть `<=`, а не `==`; (2) яка саме позиція «виживає», коли два ключі збігаються. Підтверди відповідь прикладом, у якому `len(навпаки)` справді менша за `len(склад)`. ### 2.3 · Розплющити й зібрати назад Дано матрицю 4 × 3 (чотири рядки по три числа). Одним вкладеним включенням розплющ її в плаский список. Потім, **не використовуючи** оригінал, збери з плаского списку матрицю назад — теж включенням, зі зрізами. **Зроблено, якщо:** виконуються ```python assert пласкі == [значення for рядок in матриця for значення in рядок] assert len(пласкі) == 12 assert зібрана_назад == матриця assert all(зібрана_назад[i] is not матриця[i] for i in range(4)) ``` Підказка до другої частини: зріз `пласкі[i:i + 3]` дає один рядок; лишилось перебрати потрібні `i`. ### 2.4 · Побічний ефект: знайди й виправ Ось код, який «працює»: ```python рахунки = [120, 45, 300, 78] [print("рахунок на", сума, "грн") for сума in рахунки] ``` **Зроблено, якщо:** ти (1) надрукував, що саме повертає це включення й скільки в ньому елементів; (2) переписав його правильно; (3) виконав ```python сміття = [print("рахунок на", сума, "грн") for сума in рахунки] assert сміття == [None, None, None, None] ``` і пояснив двома реченнями, у чому саме шкода такого запису — крім витраченої памʼяті. --- ## 🔴 Рівень 3 — Виклик ### 3.1 · Монстр і три його переписування Дано список чеків, де кожен чек — список пар `(ціна, кількість)`: ```python чеки = [[(28.5, 2), (145.0, 1)], [(19.9, 3), (12.0, 1)], [(32.0, 2), (99.0, 4)]] ``` Треба порахувати вартість із націнкою 20% для тих позицій, де ціна < 100 **і** кількість > 1, по всіх чеках одразу. Напиши **три** версії: 1. одним включенням із двома `for` і двома `if`; 2. звичайними вкладеними циклами; 3. двома-трьома простими включеннями з проміжними змінними, які мають осмислені імена. **Зроблено, якщо:** виконуються ```python assert версія_1 == версія_2 == версія_3 == [68.4, 71.64, 76.8, 475.2] ``` а також ти навів **у символах** довжину найдовшого рядка кожної версії, порахував для першої версії «рухомі частини» (`for` + `if` + виклики + розпакування) і письмово обґрунтував, яку версію взяв би в реальний проєкт. Відповідь «першу, бо коротша» приймається лише разом із поясненням, чому шість рухомих частин тебе не бентежать. ### 3.2 · Своє «розплющення» будь-якої глибини — без рекурсії Включення вміє розплющити список списків. А що, як глибина невідома — `[1, [2, 3], [4, [5, 6]], 7]`? Одним включенням це не робиться, і це важливий висновок. Напиши код, який розплющує такий список **звичайними циклами** (рекурсію ми ще не вчили — скористайся списком-«стосом», з якого береш елемент і, якщо це список, повертаєш назад його вміст). **Зроблено, якщо:** виконуються ```python вхід = [1, [2, 3], [4, [5, 6]], 7] assert розплющене == [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] assert розплющене != вхід, "результат мусить бути плаский, а не той самий список" ``` і ти письмово пояснив у 2–3 реченнях, **чому** включення тут не підходить: яка саме властивість запису робить його непридатним для невідомої глибини. Перевір ще на трьох входах: `[]` → `[]`, `[[[[1]]]]` → `[1]`, `[1, 2, 3]` → `[1, 2, 3]`. ### 3.3 · Заміряй і не повір на слово Заміряй `timeit`-ом на списку з 200 000 чисел три способи побудувати список подвоєних значень: включення, цикл із `append` і цикл із наперед збереженим методом (`дод = результат.append`). Заміряй кожен спосіб щонайменше пʼять разів і бери **найменший** час: одиничний замір шумний, і на ньому можна «довести» будь-що. **Зроблено, якщо:** ти надрукував три часи й два співвідношення, і виконуються ```python assert включення_час < цикл_час, "включення мусить бути швидшим за цикл із append" assert цикл_час / включення_час < 3, "різниця має бути в десятки відсотків, а не в рази" ``` і ти письмово відповів на два питання. (1) Третій спосіб — це класична порада зі старих посібників: «збережи метод у змінну, щоб не шукати його щоразу». Перевір, чи справді він швидший за другий **на твоєму** Python, і поясни результат. (2) Чому виграш включення все одно **не** є достатньою причиною переписувати наявні цикли. --- ## Підказки - **Пиши цикл першим, включення другим.** Так набагато легше не помилитись: спершу розвʼязуєш задачу звичним способом, потім переносиш частини на нові місця, а `assert` ловить розбіжність одразу. - **`else` — це маркер тернара.** Побачив `else` — він мусить стояти перед `for`. Немає `else` — `if` іде після `for`. Іншого варіанта не буває. - **У 2.2 подумай про два однакові значення.** Що станеться з ключем, якщо дві позиції мають однакову кількість? Саме там і ховається різниця між `<=` і `==`. - **У 2.3 не змінюй матрицю на місці.** Перевірка `is not` дивиться на кожен рядок окремо: зріз `пласкі[i:i + 3]` створює **новий** список, тому вона пройде — але лише якщо ти справді збирав матрицю назад, а не присвоїв оригінал. Усередині `all(...)` тут стоїть генераторний вираз із розділу 09 лекції. - **У 3.1 порахуй рухомі частини чесно.** `for`-и, `if`-и, кожен виклик функції (`round`, `zip`) і розпакування `ціна, скільки` — усе разом. Від чотирьох варто зупинитись і подумати. - **У 3.2 стос — це звичайний список.** Береш останній елемент через `.pop()`; якщо це список, доклади його вміст назад через `.extend()`; якщо ні — це готове значення. Порядок наприкінці доведеться перевернути. - **У 3.3 будь готовий, що порада зі старих посібників не спрацює.** З Python 3.11 інтерпретатор сам спеціалізує виклик методу, тому ручне збереження `append` у змінну може не дати нічого — або навіть трохи програти. Це нормальна відповідь: завдання просить заміряти й пояснити, а не підтвердити заздалегідь відому тезу. - **Порожній вхід — перше, що варто перевірити.** Порожній список, фільтр, який нікого не пропускає, матриця без рядків: у всіх трьох випадках включення дає порожній результат і жодної помилки. Код має це пережити.