Șiruri de caractere (Strings) în Python

Șiruri de caractere (Strings) în Python

• Un șir este o secvență ordonată de caractere.
• Un caracter este un simbol.
• Computerele interpretează caracterele ca numere binare.
• ASCII și Unicode sunt codificări des utilizate.
• În Python, șirurile sunt secvențe Unicode.
• Unicode include toate caracterele tuturor limbilor, asigurând uniformitate.
• Șirurile pot fi create folosind apostroafe simple, ghilimele duble sau triple.
• Apostroafele triple se folosesc pentru șiruri multilinie și docstrings.

Definirea Șirurilor

• Variabila my_string poate fi initializată cu 'Hello' sau "Hello".
• Utilizarea a trei apostroafe ( '''Hello''' ) sau a trei ghilimele ( """Hello, welcome to the world of Python""" ) permite definirea șirurilor pe mai multe linii.

Accesarea Caracterelor dintr-un Șir

• Caracterele dintr-un șir pot fi accesate prin indexare.
• Indexul începe de la 0.
• Se poate accesa primul caracter(index 0) sau ultimul caracter(index -1).
• Felierea (slicing) permite accesarea unei secvențe de caractere.

Imutabilitatea Șirurilor

• Șirurile sunt imutabile, elementele lor nu pot fi modificate după atribuire.
• Se pot realoca diferite șiruri variabilelor existente.

Concatenarea Șirurilor

• Operatorul + concatenează șiruri.
• Operatorul * repetă șiruri.

Parcurgerea unui Șir

• Iterarea printr-un șir se poate face cu for.
• Operatorii in și not in verifică dacă un subșir este conținut într-un șir.

Funcții pentru Șiruri

• Funcția enumerate() returnează perechi index-caracter.
• Funcția len() returnează lungimea unui șir.

Formatarea Șirurilor

• Se utilizează apostroafe triple, escaping cu backslash sau ghilimele duble folosind backslash.

Secvențe Escape

• \newline: Ignoră backslash-ul și linia nouă.
• \\: Reprezintă un backslash.
• \': Reprezintă un apostrof.
• \": Reprezintă ghilimele.
• \a: Reprezintă un semnal sonor ASCII.
• \b: Reprezintă backspace ASCII.
• \f: Reprezintă form feed ASCII.
• \n: Reprezintă line feed ASCII.
• \r: Reprezintă carriage return ASCII.
• \t: Reprezintă tab orizontal ASCII.
• \v: Reprezintă tab vertical ASCII.
• \ooo: Reprezintă un caracter cu valoare octală.
• \xHH: Reprezintă un caracter cu valoare hexazecimală.

Utilizarea Secvențelor Escape

• \n inserează o linie nouă într-un șir.
• \xHH inserează un caracter specificat prin codul său hexazecimal.
• Prefixul r înaintea unui șir brut, ignoră secvențele escape, tratându-le literal.

Metoda format()

• Permite formatarea șirurilor prin înlocuirea câmpurilor {} cu valori specificate.
• Implicit, înlocuirea se face în ordinea argumentelor.
• Se pot folosi indici poziționali sau nume de variabile(argumente cheie) pentru controlul ordinii.

Metode ale șirurilor format()

• lower(): Transformă șirul în minuscule.
• upper(): Transformă șirul în majuscule.
• split(): Împarte șirul într-o listă de cuvinte.
• join(): Unește elementele unei liste într-un șir.
• find(): Găsește indexul unui subșir.
• replace(): Înlocuiește un subșir cu altul.

Seturi (Sets) în Python

• Un set reprezintă o colecție neordonată de elemente unice.
• Elementele unui set trebuie să fie imuabile.
• Seturile sunt modificabile si se pot adăuga sau elimina elemente.
• Seturile sunt utile pentru operații matematice(uniune, intersecție, diferență etc.).
• Se pot defini folosind acolade {} sau cu funcția set().
• Pot conține elemente de tipuri diferite (întregi, float, tuple, șiruri etc.).
• Nu pot conține liste, alte seturi sau dicționare ca elemente.

Crearea Seturilor

• Un set poate fi definit direct cu elemente între acolade, cum ar fi {1, 2, 3}.
• Seturile nu permit duplicate.
• Seturile nu pot conține elemente mutabile, cum ar fi listele.
• Se poate crea un set dintr-o listă folosind funcția set().

Inițializarea unui Set

• a = {} creează un dicționar(clasa dict), nu un set.
• a = set() creează un set gol.

Modificarea Seturilor

• Metoda add() adaugă un element.
• update() adaugă mai multe elemente dintr-o listă sau alt set.
• Indexarea nu este suportată.

Ștergerea Elementelor

• discard() elimină un element, fără a genera eroare dacă elementul nu există.
• remove() elimină un element, dar generează KeyError dacă elementul nu există.
• pop() elimină și returnează un element aleator.
• clear() elimină toate elementele.

Operații cu Seturi

• Union (Reuniune): Reunește două seturi folosind operatorul | sau funcția union().
• Intersection (Intersecție): Găsește elementele comune a două seturi folosind operatorul & sau funcția intersection().
• Difference (Diferență): Găsește elementele prezente într-un set, dar nu și în altul, folosind operatorul - sau funcția difference().
• Symmetric Difference (Diferență Simetrică): Găsește elementele prezente într-unul dintre seturi, dar nu în ambele, folosind operatorul ^ sau funcția symmetric_difference().

Metode ale Seturilor

• add(): Adaugă un element.
• clear(): Elimină toate elementele.
• copy(): Returnează o copie a setului.
• difference(): Returnează diferența dintre două sau mai multe seturi.
• difference_update(): Elimină elementele unui alt set din setul curent.
• discard(): Elimină un element dacă este prezent.
• intersection(): Returnează intersecția a două seturi.
• intersection_update(): Actualizează setul cu intersecția sa și un alt set.
• isdisjoint(): Verifică dacă două seturi nu au elemente comune.
• issubset(): Verifică dacă un set este submulțime a altuia.
• issuperset(): Verifică dacă un set este supramulțime a altuia.
• pop(): Elimină și returnează un element arbitrar.
• remove(): Elimină un element.
• symmetric_difference(): Returnează diferența simetrică a două seturi.
• symmetric_difference_update(): Actualizează setul cu diferența simetrică dintre el și un alt set.
• union(): Returnează reuniunea a două seturi.
• update(): Actualizează setul cu elementele din alte seturi.

Testarea Apartenenței la un Set

• Se utilizează in sau not in.

Iterarea printr-un Set

• Se poate face folosind for.

Funcții Predefinite pentru Seturi

• all(): Verifică dacă toate elementele sunt True.
• any(): Verifică dacă există vreun element True.
• enumerate(): Returnează un obiect enumerate cu indici și valori.
• len(): Returnează lungimea setului.
• max(): Returnează elementul maxim.
• min(): Returnează elementul minim.
• sorted(): Returnează o listă sortată cu elementele setului.
• sum(): Returnează suma elementelor.

Frozenset

• Este o clasă care are caracteristicile unui set, dar este imuabilă.
• Pot fi folosite ca chei în dicționare.
• Se creează cu funcția frozenset().
• Acceptă metode ca copy(), union(), intersection(), isdisjoint(), issubset(), issuperset(), difference(), simetric_difference().
• Nu are metode pentru adăugare sau eliminare de elemente.

Dicționare (Dictionaries) în Python

• Un dicționar este o colecție neordonată de elemente.
• Elementele sunt stocate în perechi cheie-valoare.
• Dicționarele sunt optimizate pentru a accesa rapid valoarea pe baza cheii.

Crearea Dicționarelor

• Se pot crea dicționare goale cu {}.
• Se pot inițializa cu perechi cheie-valoare.
• Cheile pot fi de tipuri diferite.
• Utilizarea dict() permite crearea din alte dicționare sau liste de tuple(perechi cheie-valoare).

Accesarea Elementelor

• Se accesează valorile prin cheie folosind my_dict['cheie'].
• Metoda get('cheie') returnează valoarea sau None dacă cheia nu există.

Modificarea și Adăugarea de Elemente

• Valorile se actualizează atribuind o valoare nouă unei chei existente.
• Se pot adăuga elemente noi prin atribuirea unei valori unei chei inexistente.

Ștergerea Elementelor

• pop(cheie) elimină elementul cu cheia specificată și returnează valoarea.
• popitem() elimină și returnează un element arbitrar (cheie, valoare).
• clear() elimină toate elementele.
• del squares[cheie] elimină un element specific.
• del squares elimină dicționarul în sine.

Metode ale Dicționarelor

• clear(): Elimină toate elementele.
• copy(): Returnează o copie a dicționarului.
• fromkeys(secventa, valoare): Creează un dicționar cu cheile din secventa și valoarea valoare.
• get(cheie, valoare_default): Returnează valoarea cheii sau valoare_default dacă cheia nu există.
• items(): Returnează o listă cu perechi (cheie, valoare).
• keys(): Returnează o listă cu cheile.
• pop(cheie, valoare_default): Elimină un element și returnează valoarea sau valoare_default dacă cheia nu există.
• popitem(): Elimină și returnează un element arbitrar (cheie, valoare).
• setdefault(cheie, valoare_default): Returnează valoarea cheii sau inserează cheia cu valoare_default dacă nu există.
• update(alt_dicționar): Actualizează dicționarul cu perechile cheie-valoare din alt_dicționar.
• values(): Returnează o listă cu valorile.

Funcții ale Dicționarelor

• all(): Verifică dacă toate cheile au valoarea True.
• any(): Verifică dacă există vreo cheie cu valoarea True.
• len(): Returnează numărul de elemente.
• cmp(): Compară două dicționare (depreciată în Python 3).
• sorted(): Returnează o listă sortată cu cheile.

Exemple de Utilizare

• fromkeys() inițializează un dicționar cu valori implicite.
• Se pot crea dicționare folosind expresii concise.
• Se pot utiliza for pentru a itera și popula dicționare.

Operații cu Dicționare

• in verifică existența unei anumite chei.
• len() returnează numărul de elemente din dicționar.
• sorted() returnează o listă sortată cu cheile dicționarului.

Dicționare Imbricate

• Dicționarele pot conține alte dicționare.
• Se pot accesa elementele folosind indici multipli.
• Este posibilă adăugarea dinamică de elemente.
• Se pot elimina elemente sau dicționare întregi cu del.
• Se poate itera prin dicționare imbricate.

Expresii de Tip Șir (Strings)

• Un șir reprezintă un text definit între apostroafe sau ghilimele.
• Șirul gol "" nu este același lucru cu o variabilă nedefinită.
• Operații posibile: len() pentru lungime, concatenare cu +, căutare cu in.

Tipuri de Date în Python

• Întregi (int): Numere întregi (ex: -22, 0, 44).
• Aritmetica este exactă.
• Numere Reale (float): Numere cu zecimale (ex: 2.718, 3.1415).
• Aritmetica este aproximativă.
• Șiruri de Caractere (str): Text (ex: "I love Python", "").
• Valori Logice (bool): True sau False.

Operații Între Diverse Tipuri

• Python permite anumite operații între tipuri diferite, dar nu toate (e.g., adunarea unui număr cu un șir generează o eroare).
• Conversia tipurilor se face cu float(), int(), str().

Programe Python

• Un program este o secvență de instrucțiuni executate de calculator.

Exemple de Programe

• Conversia temperaturilor din Fahrenheit în Celsius.
• Verificarea dacă un număr este prim.
• Calculul factorialului unui număr în mod recursiv.
• Descompunerea unui număr în factori primi.
• Calculul celui mai mare divizor comun (CMDC).
• Calculul celui mai mic multiplu comun (CMMC).
• Verificarea dacă un număr este Armstrong.
• Adunarea și multiplicarea matricilor.

Numere Armstrong

• Un număr este Armstrong dacă suma cifrelor sale ridicate la puterea numărului de cifre este egală cu numărul în sine.

Operații cu Matrici

• Adunarea matricilor implică adunarea elementelor de pe aceeași poziție.
• Multiplicarea matricilor implică o combinație de înmulțiri și adunări.