Python_intro_solution.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Вводное занятие по языку программирования Python\n",
    "\n",
    "На первом занятии мы познакомимся с базовыми конструкциями языка Python, обсудим, какие задачи можно решать, используя этот инструмент, и напишем несложную программу, автоматически генерариующую большое количество персонализированных писем.\n",
    "\n",
    "### Числа и строки. Базовые операции. Переменные\n",
    "\n",
    "* Напечатать цифру 1: print(1)\n",
    "* Создать переменную-число: x = 1\n",
    "* Создать переменную-строку: s = \"Hello!\"\n",
    "* После введения переменной ее можно подставлять в любые выражения, например: print(x)\n",
    "* Внутри print можно перечислять через запятую, какие объекты вы хотите напечатать, например: print(1, 2, \"hello\") напечатает 1 2 hello."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Задача 1. Python как калькулятор\n",
    "Вычислите, сколько месяцев между 2007 и 2020 годами."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "156"
      ]
     },
     "execution_count": 1,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "(2020-2007)*12"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Задача 2. Калькулятор с переменными\n",
    "Создайте переменную year1, хранящую число 2007, а также переменную year2, хранящую число 2020.\n",
    "\n",
    "Вычислите, сколько месяцев между годами, используя введенные переменные."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "156"
      ]
     },
     "execution_count": 2,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "year1 = 2007\n",
    "year2 = 2020\n",
    "(year2-year1)*12"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Теперь вы можете менять года, записанные в переменных, и перезапускать код, чтобы он выполнял вычисления для новых годов.\n",
    "\n",
    "#### Задача 3. Переменные, хранящие строки\n",
    "Создайте переменную s, хранящую строку \"Здравствуйте\". Напечатайте содержимое этой переменной."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Здравствуйте\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "s = \"Здравствуйте\"\n",
    "print(s)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "_Напоминание._ Все, что находится внутри кавычек, это строка. Имена переменных задаются без кавычек."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Задача 4. Соединение строк\n",
    "\n",
    "Создайте переменную name, хранящую любое понравившееся Вам имя. \n",
    "\n",
    "Соедините строку \"Здравствуйте, \" и строку name и сохраните результат в переменную sent. Для соединения строк используется +. Напечатайте содержимое переменной sent."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Здравствуйте Ирина\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "name = \"Ирина\"\n",
    "sent = \"Здравствуйте \" + name\n",
    "print(sent)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Задача 5. Очень короткое письмо\n",
    "\n",
    "Напечатайте письмо \"Здравствуйте, Ирина! Жду вашего ответа.\" \n",
    "\n",
    "Вместо Ирины в письмо должно подставляться имя, записанное в переменной name, которую мы ввели в предыдущей задаче."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'Здравствуйте, Ирина! Жду вашего ответа.'"
      ]
     },
     "execution_count": 5,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "\"Здравствуйте, \" + name + \"! Жду вашего ответа.\""
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Списки - хранилище для произвольного числа элементов\n",
    "\n",
    "В следующих заданиях Вам понадобятся операции со списками:\n",
    "* Список задается квадратными скобками: letters = [\"a\", \"b\", \"c\"]. Внутри элементы перечисляются через запятую.\n",
    "* Достать элемент из списка: letters[1] вернет \"a\". Нумерация идет с 0.\n",
    "* Соединить все строки в списке через пробел: \" \".join(letters) вернет \"a b c\".  Вместо пробела можно использовать любую строку.\n",
    "* Добавить элемент в список: letters.append(\"d\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "b\n",
      "a b c\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "letters = [\"a\", \"b\", \"c\"]\n",
    "print(letters[1])\n",
    "print(\" \".join(letters))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Задача 6. Список пожеланий\n",
    "\n",
    "Создайте список wishes, хранящий строки \"счастья\", \"здоровья\" и еще какое-нибудь одно пожелание."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "wishes = [\"счастья\", \"здоровья\", \"больше свободного времени\"]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Ззадача 7. Строка пожеланий\n",
    "\n",
    "Соедините все пожелания из списка в одну строку через запятую с пробелом."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'счастья, здоровья, больше свободного времени'"
      ]
     },
     "execution_count": 9,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "\", \".join(wishes)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Теперь вы можете менять пожелания в списке и использовать тот же код, чтобы печатать новые пожелания.\n",
    "\n",
    "#### Задача 8. Письмо с пожеланиями\n",
    "\n",
    "Напечатайте письмо \"Здравствуйте, Ирина! Желаю счастья, здоровья и еще чего-нибудь.\"\n",
    "\n",
    "Вместо Ирины в письмо должно подставляться имя, хранящееся в переменной name (мы создавали ее в задаче 4), а вместо пожеланий - все пожелания из Вашего списка. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'Здравствуйте, Ирина! Желаю счастья, здоровья, больше свободного времени'"
      ]
     },
     "execution_count": 10,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "\"Здравствуйте, \" + name + \"! Желаю \" + \", \".join(wishes)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Задача 9. Больше пожеланий!\n",
    "\n",
    "Добавьте новое пожелание \"скорейшего окончания самоизоляции\" в список wishes.\n",
    "\n",
    "Составьте новое письмо, включающее новое пожелание в числе других пожеланий. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 11,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'Здравствуйте, Ирина! Желаю счастья, здоровья, больше свободного времени, скорейшего окончания самоизоляции'"
      ]
     },
     "execution_count": 11,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "wishes.append(\"скорейшего окончания самоизоляции\")\n",
    "\"Здравствуйте, \" + name + \"! Желаю \" + \", \".join(wishes)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "В идеальном случае Вам не придется менять код, написанный в предыдущей задаче :)\n",
    "\n",
    "#### Задача 10. Наборы пожеланий\n",
    "\n",
    "Составьте еще один список wishes2 с любыми другими пожеланиями. Создайте список all_wishes, хранящую два списка пожеланий: wishes и wishes2. \n",
    "\n",
    "Создайте переменную i, хранящую число 0 или 1 (любое на Ваш выбор).\n",
    "\n",
    "Напечатайте письмо, которое будет выбирать набор пожеланий с номером i из списка all_wishes."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'Здравствуйте, Ирина! Желаю улыбок, терпения, спокойствия'"
      ]
     },
     "execution_count": 12,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "wishes2 = [\"улыбок\", \"терпения\", \"спокойствия\"]\n",
    "all_wishes = [wishes, wishes2]\n",
    "i = 1\n",
    "\"Здравствуйте, \" + name + \"! Желаю \" + \", \".join(all_wishes[i])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Циклы - повторение похожих действий\n",
    "\n",
    "В следующих задачах Вам понадобятся циклы:\n",
    "* Цикл задается с помощью команды for, например: for number in [1, 2, 3]:\n",
    "* Все, что выполняется внутри цикла, пишется с отступом в 4 пробела (или Tab)\n",
    "* Цикл позволяет перебирать элементы последовательности (например, списка) и повторять для них одни и те же действия.\n",
    "Пример:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Hello!\n",
      "1\n",
      "Hello!\n",
      "2\n",
      "Hello!\n",
      "3\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for number in [1, 2, 3]:\n",
    "    print(\"Hello!\")\n",
    "    print(number)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Задача 11. Несколько одинаковых коротких писем\n",
    "\n",
    "В задаче 4 мы создали переменную name, хранящую имя, а в задаче 6 мы создали список с пожеланиями: wishes. Напечатайте несколько писем адресату, имя которого хранится в переменной name, в каждом письме - одно пожелание из списка wishes.\n",
    "\n",
    "Пример:\n",
    "\n",
    "Здравствуйте, Ирина! Желаю счастья\n",
    "\n",
    "Здравствуйте, Ирина! Желаю радости\n",
    "\n",
    "Здравствуйте, Ирина! Желаю скорейшего окончания самоизоляции"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Здравствуйте, Ирина! Желаю счастья\n",
      "Здравствуйте, Ирина! Желаю здоровья\n",
      "Здравствуйте, Ирина! Желаю больше свободного времени\n",
      "Здравствуйте, Ирина! Желаю скорейшего окончания самоизоляции\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for wish in wishes:\n",
    "    print(\"Здравствуйте, Ирина! Желаю \"+wish)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Пишем много полноценных писем\n",
    "\n",
    "__Задание (базовая версия):__ сгенерировать индивидуальные письма получателям из списка persons (дан ниже) следующего вида:\n",
    "\n",
    "    Добрый день, Евгения Петровна Мухина!\n",
    "    \n",
    "    Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
    "    Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
    "    \n",
    "    С уважением, отдел счастья и радости\n",
    "    \n",
    "__Дополнительные задания__:\n",
    "1. Заменить \"Добрый день,\" на \"Дорогой/Дорогая\", учитывая пол получателя. Вам понадобятся условные операторы, они описаны ниже.\n",
    "1. Добавить строку \"Мы работаем с Вами с X года и надеемся на дальнейшее сотрудничество.\" (Х - конкретный год из списка persons). Вам понадобится конструкция str(1), преобразующая число в строку.\n",
    "1. Заменить строку из предыдущего пункта на \"Мы работаем с Вами уже X лет и надеемся на дальнейшее сотрудничество.\" (X нужно вычислить относительно текущего года; предусмотреть изменение формы: 1 год / 2 года / 5 лет.  \n",
    "1. Случайно выбирать три пожелания из списка wishes_all для каждого получателя (персонализация писем). Вам понадобится конструкция np.random.choice, пример ее использования показан ниже.\n",
    "1. Изменить письмо на случай поздравления с 8 марта (в этом случае нужно пропускать всех мужчин в списке).\n",
    "1. Сохранить каждое письмо в файл с именем получателя в названии. Вам понадобится конструкция сохранения файл, пример использования которой дан ниже.\n",
    "1. Для каждого пользователя сгенерировать несколько писем (с Новым годом, с 8 марта, с Днем рождения).\n",
    "1. Удалять фамилию (Дорогая Евгения Петровна). Вам понадобятся конструкция s[:10] (оставить первые 10 символов строки s) и конструкция s.rfind(\" \"), возвращающая первое справо вхождение пробела в строку. \n",
    "\n",
    "Не забудьте выполнить следующую ячейку!"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "persons = [[\"Виктор Васильевич Орехов\", \"м\", 2000],\\\n",
    "          [\"Елена Владимировна Смирнова\", \"ж\", 2001],\\\n",
    "          [\"Галина Марковна Волохова\", \"ж\", 2015],\\\n",
    "          [\"Валентина Дмитриевна Перцова\", \"ж\", 2007],\\\n",
    "          [\"Максим Викторович Семенов\", \"м\", 2009],\\\n",
    "          [\"Полина Олеговна Зайцева\", \"ж\", 2019],\\\n",
    "          [\"Виталина Юрьевна Вайчулис\", \"ж\", 2010],\\\n",
    "          [\"Вениамин Иванович Югансон\", \"м\", 2015]]\n",
    "\n",
    "letter_rows = [\"Поздравляем Вас с Новым годом!\\n\",\\\n",
    "               \"Желаем успехов, благополучия и здоровья!\\n\",\\\n",
    "               \"С уважением, отдел счастья и радости\"]\n",
    "\n",
    "wishes_all = [\"позитивного настроения\", \"профессиональных успехов\", \\\n",
    "          \"веры в себя\", \"высоких достижений\", \"постоянного развития\"]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# для пункта 1: условные операторы\n",
    "# условный оператор позволяет выполнять одну из двух команд в зависимости от условия\n",
    "a = 10\n",
    "b = 1\n",
    "if a > b:\n",
    "    print(\"Выбрали a\")\n",
    "else:\n",
    "    print(\"Выбрали b\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "array([5, 2, 4])"
      ]
     },
     "execution_count": 14,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "# для пункта 4: функция для генерации случайного подмножества пожеланий\n",
    "import numpy as np\n",
    "np.random.choice([1, 2, 3, 4, 5], 3, replace=False)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "# для пункта 6: сохранение в файл\n",
    "with open(\"имя файла.txt\", \"w\") as f:\n",
    "    f.write(\"Текст, который нужно записать в файл\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "source": [
    "Решение базовой версии:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 22,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Добрый день, Виктор Васильевич Орехов! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Добрый день, Елена Владимировна Смирнова! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Добрый день, Галина Марковна Волохова! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Добрый день, Валентина Дмитриевна Перцова! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Добрый день, Максим Викторович Семенов! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Добрый день, Полина Олеговна Зайцева! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Добрый день, Виталина Юрьевна Вайчулис! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Добрый день, Вениамин Иванович Югансон! \n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for person in persons:\n",
    "    name = person[0]\n",
    "    intro = \"Добрый день, \" + name + \"! \\n\"\n",
    "    letter = intro + \"\".join(letter_rows)\n",
    "    print(letter)\n",
    "    print()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "source": [
    "Решение пункта 1:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 23,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Дорогой Виктор Васильевич Орехов!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Дорогая Елена Владимировна Смирнова!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Дорогая Галина Марковна Волохова!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Дорогая Валентина Дмитриевна Перцова!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Дорогой Максим Викторович Семенов!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Дорогая Полина Олеговна Зайцева!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Дорогая Виталина Юрьевна Вайчулис!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n",
      "Дорогой Вениамин Иванович Югансон!\n",
      "Поздравляем Вас с Новым годом!\n",
      "Желаем успехов, благополучия и здоровья!\n",
      "С уважением, отдел счастья и радости\n",
      "\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for person in persons:\n",
    "    name = person[0]\n",
    "    gender = person[1]\n",
    "    year = person[2]\n",
    "    if gender == \"ж\":\n",
    "        intro = \"Дорогая \" + name + \"!\\n\"\n",
    "    else:\n",
    "        intro = \"Дорогой \" + name + \"!\\n\"\n",
    "    letter = intro + \"\".join(letter_rows)\n",
    "    print(letter)\n",
    "    print()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {
    "collapsed": true
   },
   "outputs": [],
   "source": []
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
   "version": "3.6.3"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 2
}