Week 6 Homework in IT STEP Academy (list tasks)

Week 6 Homework.py

import random
import time

# ПОЧАТОК КОДУ ЗАДАЧІ
print("\tЗАВДАННЯ 2\n")
# Створити список із 20 випадкових чисел. Вивести всі елементи масиву
# з парними індексами.

# Список із 20 випадкових чисел з плаваючою комою в інтервалі [0.0; 1.0)
random_numbers = [random.random() for _ in range(20)]
# Друкуємо всі елементи з парними індексами в сформованому списку:
print([random_numbers[i] for i in range(0, len(random_numbers), 2)])
print("–" * 80 + "\n")
# КІНЕЦЬ КОДУ ЗАДАЧІ


# ПОЧАТОК КОДУ ЗАДАЧІ
print("\tЗАВДАННЯ 3\n")
# Написати програму, яка пропонує користувачу ввести число і потім
# підраховує, скільки разів це число зустрічається у списку зі
# 100 випадкових елементів.

try:
    integer = int(input("Введіть ціле число: "))
    exponent = int(input("Будь ласка, задайте експоненту вибірки: "))
    random_numbers = [random.randint(1, 10**exponent) for _ in range(100)]
    
    # Що швидше – списковий метод або алгоритм лінійного пошуку?
    t1_start = time.perf_counter_ns()
    # Повертає значення (у наносекундах) лічильника продуктивності,
    # тобто годинника із найвищою доступною роздільною здатністю для
    # вимірювання короткої тривалості.
    counter_1 = random_numbers.count(integer)
    # https://docs.python.org/3/library/time.html
    t1_stop = time.perf_counter_ns()
    t1 = t1_stop - t1_start
    
    # https://gist.github.com/sunmeat/9ae09598faf549c7d98f5d175550964d
    t2_start = time.perf_counter_ns()
    counter_2 = sum(1 for number in random_numbers if number == integer)
    t2_stop = time.perf_counter_ns()
    t2 = t2_stop - t2_start
    
    if counter_1 == counter_2:
        counter = counter_1
        print(f"\nЧисло {integer} зустрічається {counter} р. серед", end=" ")
        print(f"100 випадкових цілих чисел від 1 до {10 ** exponent}.")
        print(f"Методи: count() за {t1} нс, лінійний пошук за {t2} нс.")
    else:
        print("Errare humanum est...")
except (ValueError, TypeError):
    print("Число не теє!")
print("–" * 80 + "\n")
# КІНЕЦЬ КОДУ ЗАДАЧІ


# ПОЧАТОК КОДУ ЗАДАЧІ
print("\tЗАВДАННЯ 4\n")
# Створити список із 200 випадкових чисел у діапазоні від 0 до 200. 
# Визначити кількість однозначних, двозначних і тризначних чисел 
# у відсотковому співвідношенні.

size = 200  # тризначне число!
random_numbers = [random.randint(0, size) for _ in range(size)]
one_digit = len([m for m in random_numbers if 0 <= m <= 9]) / size * 100
two_digit = len([m for m in random_numbers if 10 <= m <= 99]) / size * 100
three_digit = len([m for m in random_numbers if 100 <= m <= 999]) / size * 100
print("ВІДПОВІДЬ: ")
print(f"\t{one_digit:.1f}% однозначні числа,")
print(f"\t{two_digit:.1f}% двозначні числа,")
print(f"\t{three_digit:.1f}% тризначні числа.")
print(f"ПЕРЕВІРКА: усіх чисел {one_digit + two_digit + three_digit}%.")
print("–" * 80 + "\n")
# КІНЕЦЬ КОДУ ЗАДАЧІ


# ПОЧАТОК КОДУ ЗАДАЧІ
print("\tЗАВДАННЯ 5\n")

# Дано 2 списки розміром M і N відповідно. Необхідно переписати
# у третій список спільні елементи перших двох списків без повторень.

time_start = time.perf_counter()
# Формування довільним чином списків розмірами M і N:
M = 10_000_000
m_elements = [random.randint(-1000*M, 1000*M) for _ in range(M)]  # M ** 2
N = 50_000_000
n_elements = [random.randint(-1000*N, 1000*N) for _ in range(N)]  # N ** 2
# Відсортуємо обидва списки вбудованим методом:
m_elements.sort()
n_elements.sort()
# Ініціалізація третього списку для спільних елементів без повторень
c_elements = []
# Для пошуку спільних елементів застосуємо метод подвійного вказівника!

# https://www.kaggle.com/code/liamhealy/python-algorithms-two-pointer
# Ініціалізація вказівників
i, j = 0, 0
# Доки хоча б один з вказівників не досягне кінця свого списку:
while i < len(m_elements) and j < len(n_elements):
    if m_elements[i] == n_elements[j]:
        # уникаючи додавання повторюваних елементів у третій список
        if not c_elements or c_elements[-1] != m_elements[i]:
            c_elements.append(m_elements[i])
        i += 1
        j += 1
    elif m_elements[i] < n_elements[j]:
        i += 1
    else:
        j += 1
time_stop = time.perf_counter()
duration = time_stop - time_start

# print(c_elements)
print("Кількість спільних елементів: ", len(c_elements))
# 4936 для randint(-1000*M(N), 1000*M(N)), M = 10_000_000, N = 50_000_000
# 0 для randint(-M(N)**2, M(N)**2), M = 10_000_000, N = 50_000_000
print("Тривалість обчислень, с:", round(duration, 3))  # 82.996 71.559
print("–" * 80 + "\n")
# КІНЕЦЬ КОДУ ЗАДАЧІ


# ПОЧАТОК КОДУ ЗАДАЧІ
print("\tЗАВДАННЯ 6\n")

# Реалізувати програму-лотерею. Програма загадує 5 випадкових 
# унікальних чисел у діапазоні від 1 до 42, але не показує їх на екран.
# Користувач намагається їх вгадати – вводить свої 5 чисел із 
# клавіатури. Призначити призи за збіги.


print('"Лото-Забава" – фабрика лотерейних мільйонерів! Почнемо!')
winning_ticket = random.sample(range(1, 43), k=5)
# Повертає список довжиною k унікальних елементів, вибраних з 
# послідовності популяції. Використовується для випадкової вибірки без 
# заміни. https://docs.python.org/3/library/random.html

lottery_ticket = []  # купили лотерейний квиток
print("Введіть 5 чисел з Вашого лотерейного квитка: ")
while len(lottery_ticket) < 5:
    try:
        number = int(input("\t$?  "))
        if number < 1 or number > 42:
            print("Цієї неділі розігруємо числа від 1 до 42!")
        elif number in lottery_ticket:
            print("Уважніше! Це число вже було!")
        else:
            lottery_ticket.append(number)
    except ValueError:
        print("Помилка! Спробуйте ще раз!")

# Шукати співпадіння в списках з 5 елементів можна так:
matches = sum(1 for num in lottery_ticket if num in winning_ticket)
# Переглянули призовий фонд
if matches == 5:
    print("Джек-пот! Сто тисяч гривень! Вітаємо абсолютного переможця!")
elif matches == 4:
    print("Унікально! Ви вгадали чотири числа! Десять тисяч гривень Ваші!")
elif matches == 3:
    print("Неймовірно! Співпало три числа! Ваш приз – одна тисяча гривень!")
else:
    print("Зустрінемося наступної неділі!")
# print(winning_ticket)
print("–" * 80 + "\n")
# КІНЕЦЬ КОДУ ЗАДАЧІ


# ПОЧАТОК КОДУ ЗАДАЧІ
print("\tЗАВДАННЯ 7\n")

# Створити список рядків на 3999 елементів. Заповнити його римськими
# числами від 1 до 3999, показати на екрані всі елементи.

roman_list = []  # ініціалізація списку римських чисел розміром size
size = 3999

# Список характерних римських чисел у порядку спадання
roman_numerals = ["M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL",
                  "X", "IX", "V", "IV", "I"]
# Відповідний список індо-арабських чисел
arabic_numerals = [1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1]

for arabic_number in range(1, size+1):
    roman_number = ""  # рядок для збереження римського числа
    i = 0  # індекс для перебору списків характерних чисел
    while arabic_number > 0:
        for _ in range(arabic_number // arabic_numerals[i]):
            roman_number += roman_numerals[i]
            arabic_number -= arabic_numerals[i]
        i += 1
    roman_list.append(roman_number)
print(roman_list)
print("–" * 80 + "\n")
# КІНЕЦЬ КОДУ ЗАДАЧІ


# ПОЧАТОК КОДУ ЗАДАЧІ
print("\tЗАВДАННЯ 8\n")

# Ввести число в діапазоні від 0 до 1000000. Озвучити його словами.
# Наприклад, при введенні числа 25 вивести на екран «двадцять п’ять».

print("Увага! Спроба синтезу літературної української мови!")
number = int(input("Будь ласка, введіть ціле число від 0 до 1_000_000: "))
print()

# Передбачимо порожні елементи, щоб полегшити сприймання індексу:
thousands = ['', 'одна тисяча', 'дві тисячі', 'три тисячі',
             'чотири тисячі', 'тисяч']
hundreds = ['', 'сто', 'двісті', 'триста', 'чотириста', 'п’ятсот',
            'шістсот', 'сімсот', 'вісімсот', 'дев’ятсот']
tens = ['', '', 'двадцять', 'тридцять', 'сорок', 'п’ятдесят', 'шістдесят',
        'сімдесят', 'вісімдесят', 'дев’яносто']
teens = ['десять', 'одинадцять', 'дванадцять', 'тринадцять',
         'чотирнадцять', 'п’ятнадцять', 'шістнадцять', 'сімнадцять',
         'вісімнадцять', 'дев’ятнадцять']
ones = ['', 'один', 'два', 'три', 'чотири', 'п’ять', 'шість', 'сім',
        'вісім', 'дев’ять']

# Розгляньмо крайні випадки:
if number == 0:
    print("Нуль! Синонім – зеро!")
elif number == 1_000_000:
    print("Мільйон! Тисяча тисяч!")
elif number > 1_000_000 or number < 0:
    print("Спробуйте ще раз ввести число в прийнятному діапазоні.")

numeral = []  # наш майбутній числівник
thousand = ""  # змінна з царини української граматики!

# Обробляємо сотки тисяч, коли вони є:
if 100_000 <= number < 1_000_000:
    numeral.append(hundreds[number//100_000])
    number = number % 100_000
    thousand = thousands[-1]
# Обробляємо десятки тисяч, які були чи утворилися, та й не тільки їх:
if 10_000 <= number < 100_000:
    quotient = number // 1_000
    if 10 <= quotient < 20:
        numeral.append(teens[quotient-10])  # числівники-тінейджери!
    if 20 <= quotient < 100:
        numeral.append(tens[quotient//10])
    number = number % 10_000   # і знову до наступної умови if
    thousand = thousands[-1]
# Обробляємо тисячі
if 1000 <= number < 10_000:
    quotient = number // 1000
    if 1 <= quotient <= 4:  # найцікавіші сходи if-elif-else у цій програмі
        thousand = thousands[quotient]
    else:
        numeral.append(ones[quotient])
        thousand = thousands[-1]
    number = number % 1000
# if thousand == thousand[-1]:
numeral.append(thousand)

# Обробляємо сотні, десятки та одиниці:
if 100 <= number < 1000:
    numeral.append(hundreds[number//100])
    number = number % 100
if 20 <= number < 100:
    numeral.append(tens[number//10])
    number = number % 10
if 10 <= number < 20:
    numeral.append(teens[number-10])
if 0 < number < 10:
    numeral.append(ones[number])

if len(numeral) > 1:
    numeral[-1] += "!"
numeral = " ".join(numeral).strip()
print(numeral.capitalize())
print("–" * 80 + "\n")
# КІНЕЦЬ КОДУ ЗАДАЧІ