Наталья Кайда 28 января 2022

🐍🧩 Словари в Python: 12 задач для начинающих с решениями

Решаем задачи и прокачиваем навык работы со словарями, используя методы get(), setdefault(), генераторы словарей и сортировку с помощью лямбда-функций.
🐍🧩 Словари в Python: 12 задач для начинающих с решениями

Решение задач с помощью словарей

Словари в Python удобно использовать для решения задач, связанных с:

  • хранением и обработкой данных о свойствах объекта;
  • сопоставлением данных;
  • подсчетом;
  • выбором подходящих по условию значений – включая регулярные выражения.

В последнем случае словарь эффективно заменяет условные конструкции if – elif – else. В качестве ключей в словарях можно использовать только неизменяемые типы данных – цифры, строки (включая «сырые») и кортежи. Однако в качестве значений можно использовать почти любые типы данных.

Задача 1: Скрабл

В настольной игре Скрабл (Scrabble) каждая буква имеет определенную ценность. В случае с английским алфавитом очки распределяются так:

  • A, E, I, O, U, L, N, S, T, R – 1 очко;
  • D, G – 2 очка;
  • B, C, M, P – 3 очка;
  • F, H, V, W, Y – 4 очка;
  • K – 5 очков;
  • J, X – 8 очков;
  • Q, Z – 10 очков.

А русские буквы оцениваются так:

  • А, В, Е, И, Н, О, Р, С, Т – 1 очко;
  • Д, К, Л, М, П, У – 2 очка;
  • Б, Г, Ё, Ь, Я – 3 очка;
  • Й, Ы – 4 очка;
  • Ж, З, Х, Ц, Ч – 5 очков;
  • Ш, Э, Ю – 8 очков;
  • Ф, Щ, Ъ – 10 очков.

Напишите программу, которая вычисляет стоимость введенного пользователем слова. Будем считать, что на вход подается только одно слово, которое содержит либо только английские, либо только русские буквы.

Пример ввода:
ноутбук

Пример вывода:
12

Решение:

Сначала напишем функцию isCyrillic(), которая возвращает True, если введенное слово содержит кириллические символы, и False, если буквы – латинские.

Затем создадим словари, где ключами будут очки, а значениями – строки из букв. Метод items() позволяет обращаться к ключам и значениям одновременно – если очередная буква в слове входит в одно из значений, генератор добавит ключ в список, а метод списка sum() подсчитает стоимость всего слова:

        import re
def isCyrillic(text):
	return bool(re.search('[а-яА-Я]', text))
points_en = {1:'AEIOULNSTR',
      	2:'DG',
      	3:'BCMP',
      	4:'FHVWY',
      	5:'K',
      	8:'JZ',
      	10:'QZ'}
points_ru = {1:'АВЕИНОРСТ',
      	2:'ДКЛМПУ',
      	3:'БГЁЬЯ',
      	4:'ЙЫ',
      	5:'ЖЗХЦЧ',
      	8:'ШЭЮ',
      	10:'ФЩЪ'}
text = input().upper()
if isCyrillic(text):
	print(sum([k for i in text for k, v in points_ru.items() if i in v]))
else:
	print(sum([k for i in text for k, v in points_en.items() if i in v]))

Задача 2: Рюкзак

Турист собирается в поход. Он сможет нести N кг вещей. Но вещей, которые он запланировал уложить в рюкзак, оказалось намного больше. Нужно определить, какие вещи от наиболее тяжелых к самым легким поместятся в рюкзак.

Пример ввода:
10

Пример вывода:
палатка
спальный мешок
удочка
термос
салфетки
жвачка

Решение:

Эту классическую задачу комбинаторной оптимизации удобно решать с помощью словаря, в котором содержатся все вещи. Для сортировки вещей мы воспользуемся методом sorted() и лямбда-функцией в качестве ключа сортировки. Решение выглядит так:

        things = {'зажигалка': 20, 'компас': 100, 'фрукты': 500, 'рубашка': 300,
      	'термос': 1000, 'аптечка': 200, 'куртка': 600, 'бинокль': 400, 'удочка': 1200,
          'салфетки': 40, 'бутерброды': 820, 'палатка': 5500, 'спальный мешок': 2250, 'жвачка': 10}
ves = int(input()) * 1000
sorted_things = dict(sorted(things.items(), key=lambda x: -x[1]))
for k, v in sorted_things.items():
	if v <=  ves:
    	print(k, sep='/n')
    	ves -= v

Задача 3. Email-адреса

Данные об email-адресах студентов хранятся в словаре:

        emails = {'mgu.edu': ['andrei_serov', 'alexander_pushkin', 'elena_belova', 'kirill_stepanov'],
      	'gmail.com': ['alena.semyonova', 'ivan.polekhin', 'marina_abrabova'],
      	'msu.edu': ['sergei.zharkov', 'julia_lyubimova', 'vitaliy.smirnoff'],
      	'yandex.ru': ['ekaterina_ivanova', 'glebova_nastya'],
      	'harvard.edu': ['john.doe', 'mark.zuckerberg', 'helen_hunt'],
      	'mail.ru': ['roman.kolosov', 'ilya_gromov', 'masha.yashkina']}

Нужно дополнить код таким образом, чтобы он вывел все адреса в алфавитном порядке и в формате имя_пользователя@домен.

Решение:

Задача решается с помощью генератора словаря (или списка) и метода sorted() в одну строчку:

        print(*sorted({i + '@' + k for k, v in emails.items() for i in v}), sep = '\n')

Задача 4: Права доступа

Вирус повредил систему прав доступа к файлам. Известно, что над каждым файлом можно производить определенные действия:

  • запись – W;
  • чтение – R;
  • запуск – X.

На вход программе подается:

  • число n – количество файлов;
  • n строк с именами файлов и допустимыми операциями;
  • число m – количество запросов к файлам;
  • m запросов вида «операция файл».

Для каждого допустимого запроса программа должна возвращать OK, для недопустимого – Access denied.

Пример ввода:
3
python.exe X
book.txt R W
notebook.exe R W X
5
read python.exe
read book.txt
write notebook.exe
execute notebook.exe
write book.txt

Пример вывода:
Access denied
OK
OK
OK
OK

Решение:

Для сопоставления соответствия команд правам доступа создадим словарь rights, для записи введенных имен – словарь names. Конструкция print(('Access denied', 'OK')[comm in names[n]]), которая выводит результат, аналогична print('OK' if comm in names[n] else 'Access denied') и заменяет цикл с условием:

        names = {}
rights = {'W': 'write', 'R': 'read', 'X': 'execute'}
for i in range(int(input())):
	x = input().split()
	names[x[0]] = [rights[i] for i in x[1:]]
for i in range(int(input())):
	comm, n = input().split()
	print('OK' if comm in names[n] else 'Access denied')

Задача 5: Продажи

Напишите программу, которая подсчитывает количество единиц товаров, приобретенных покупателями онлайн-магазина. На вход программе подается число n – количество записей о покупках, а затем n строк вида «Покупатель Товар Количество». Для каждого покупателя программа должна выводить список покупок.

Пример ввода:
5
Сергей Карандаш 3
Андрей Тетрадь 5
Юлия Линейка 1
Сергей Ручка 2
Юлия Книга 4

Пример вывода:
Андрей:
Тетрадь 5
Сергей:
Карандаш 3
Ручка 2
Юлия:
Книга 4
Линейка 1

Решение:

Проще всего такую задачу решить с помощью метода setdefault() – он позволяет получить значение из словаря по заданному ключу, и автоматически добавляет в словарь отсутствующие там элементы:

        sales = {}
for _ in range(int(input())):
	name, item, count = input().split()
	sales[name][item] = sales.setdefault(name, {}).setdefault(item, 0) + int(count)
for key in sorted(sales):
	print(f'{key}:')
	for i in sorted(sales[key].items()):
    	print(*i)

Задача 6: Объединение словарей

В Python предусмотрено объединение словарей:

merged_dict = {**dict1, **dict2}

Однако если в словарях есть одинаковые ключи, ключу в объединенном словаре будет присвоено значение из второго словаря. Напишите программу, которая объединяет два словаря и суммирует значения одинаковых ключей.

Решение:

Воспользуемся методом get() , который принимает второй аргумент – значение по умолчанию, в нашем случае это должен быть 0. Кроме того, применим объединение множеств с помощью оператора |:

        dict1 = {'яблоки': 100, 'бананы': 333, 'груши': 200,
         'апельсины': 300, 'ананасы': 45, 'лимоны': 98,
     	'сливы': 76, 'манго': 34, 'виноград': 90, 'лаймы': 230}
dict2 = {'яблоки': 300, 'груши': 200, 'бананы': 400,
     	'малина': 777, 'ананасы': 12, 'лаймы': 123, 'черника': 111, 'арбузы': 666}
merged_dict = {key: dict1.get(key, 0) + dict2.get(key, 0) for key in set(dict1) | set(dict2)}
print("Объединенный словарь:", merged_dict)

Задача 7: Коты и владельцы

В базе данных ветеринарной клиники информация о пациентах-котах хранится в списке кортежей. Данные о кошках и их владельцах записаны в формате «Кличка животного, Возраст животного, Имя владельца, Фамилия владельца»:

        cats = [('Мартин', 5, 'Алексей', 'Егоров'),
    	('Фродо', 3, 'Анна', 'Самохина'),
    	('Вася', 4, 'Андрей', 'Белов'),
    	('Муся', 7, 'Игорь', 'Бероев'),
    	('Изольда', 2, 'Игорь', 'Бероев'),
    	('Снейп', 1, 'Марина', 'Апраксина'),
    	('Лютик', 4, 'Виталий', 'Соломин'),
    	('Снежок', 3, 'Марина', 'Апраксина'),
    	('Марта', 5, 'Сергей', 'Колесников'),
    	('Буся', 12, 'Алена', 'Федорова'),
    	('Джонни', 10, 'Игорь', 'Андропов'),
    	('Мурзик', 1,'Даниил', 'Невзоров'),
    	('Барсик', 2, 'Виталий', 'Соломин'),
    	('Рыжик', 7, 'Владимир', 'Медведев'),
        ('Матильда', 8, 'Андрей', 'Белов'),
    	('Гарфилд', 3, 'Александр', 'Березуев')]

Обнаружилось, что имена некоторых владельцев повторяются, потому что у них несколько кошек. Необходимо оптимизировать хранение данных таким образом, чтобы для каждого владельца при выводе на печать данные о всех его животных отображались в одной строке:

Игорь Бероев: Муся, 7; Изольда, 2

Решение.

Воспользуемся методом словарей setdefault() и методом join() для объединения элементов списков и кортежей с необходимыми разделителями:

        result = {}
for cat in cats:
	temp = cat[0] + ', ' + str(cat[1])
	result.setdefault(cat[2:], []).append(temp)
for k, v in result.items():
	print(' '.join(k) + ':', '; '.join(v))

Задача 8: Редкое слово

Напишите программу, которая принимает на вход строку, и выводит слово, которое встречается во фразе реже всего. Если редких слов несколько, нужно вывести то, которое меньше в лексикографическом порядке. Регистр слов не учитывается, знаки препинания в предложениях игнорируются.

Пример ввода:
дом, милый дом, милый.

Пример вывода:
дом

Решение:

Для подсчета символов, слов и т. п. удобно использовать метод get(), а для сортировки – лямбда-функцию, которая обеспечит вывод наименьшего из редких слов:

        words = {}
for i in input().split():
	i = i.strip('.,!?:;-').lower()
	words[i] = words.get(i, 0) + 1 
print(min(words.items(), key=lambda x: (x[1], x[0]))[0])

Задача 9: Дубликаты

Напишите программу, которая принимает на вход строку, и отслеживает, сколько раз каждый символ уже встречался. Количество повторов добавляется к символам с помощью постфикса формата _n.

Пример ввода:
a a a b c a a d c d d

Пример вывода:
a a_1 a_2 b c a_3 a_4 d c_1 d_1 d_2

Решение:

Самое компактное решение получается при использовании f-строк и метода get():

        sp = input().split()
result = {}
for i in sp:
	if i in result:
    	print(f'{i}_{result[i]}', end=' ')
	else:
    	print(i, end=' ')
	result[i] = result.get(i, 0) + 1

Задача 10: Анаграммы

Напишите программу, которая принимает на вход две строки и определяет, являются ли они анаграммами. Знаки препинания, пробелы и регистр при этом игнорируются.

Пример ввода:
Цари, вино и сало.
Лисица и ворона.

Пример вывода:
YES

Решение:

Избавиться от знаков препинания можно несколькими способами – с помощью strip(), replace(), или просто путем добавления в словарь только букв (метод isalpha()) из введенных строк:

        def a(word):
	result = {}
	for i in word.lower():
    	if i.isalpha():
        	result[i] = result.get(i, 0) + 1
	return result
print("YES" if a(input()) == a(input()) else "NO")

Задача 11: Расшифровка

На вход программе подается:

1. Зашифрованная строка.

2. N – число букв в словаре.

3. N строк, в которых в формате «буква: частота» указывается, сколько раз каждая буква встречается в слове.

Программа выводит расшифрованное слово.

Пример ввода:
?*!*!*
3
b: 1
a: 3
n: 2

Пример вывода:
banana

Решение:

Для сопоставления символов зашифрованного слова с буквами понадобятся два словаря:

        my_dict, w = {}, {}
sl = input()
for i in sl:
    w[i] = w.get(i, 0) + 1
for _ in range(int(input())):
    a, b = input().split(': ')
    my_dict[int(b)] = a
for i in sl:
    print(my_dict[w[i]], end='')

Задача 12: Запрос

Напишите функцию, которая принимает словарь с параметрами и возвращает строку запроса, сформированную из отсортированных в лексикографическом порядке параметров.

Пример:

Код print(query({'course': 'python', 'lesson': 2, 'challenge': 17})) должен возвращать строку:

challenge=17&course=python&lesson=2

Решение:

Используя метод items(), функцию можно написать так:

        def query(params):
	return '&'.join(sorted(f'{k}={v}' for k, v in params.items()))

Примечание – в Python есть библиотека urllib для работы с параметрами URL. При использовании этого модуля функция выглядит так:

        from urllib.parse import urlencode
def query(params):
	sortedpar = dict(sorted(params.items()))
	return urlencode(sortedpar)

Другие варианты

Каждую из приведенных выше задач можно решить несколькими способами – с использованием словарей или без них. Генераторы сокращают код в несколько раз, но в то же время усложняют чтение – начинающим, возможно, будет проще использовать обычные циклы.

***
<a href="https://proglib.io/w/4289a4d5" target="_blank" rel="noopener noreferrer nofollow"><mark class="cdx-marker">Курс «Python-разработчик»</mark></a>
Курс «Python-разработчик»

Боюсь, что буду допускать много ошибок. Что поможет мне стать классным специалистом?

Хорошее обучение невозможно без практики. Первые задачи можно решать самостоятельно, но если вы хотите большего, важно заручиться поддержкой опытных наставников, которые готовы вместе с вами пройти путь в IT.

Доверяйте профессионалам — онлайн-университету Skypro. Курс «Python-разработчик» подходит начинающим айтишникам для мягкого погружения в индустрию. Программа построена так, чтобы студент получил нужные навыки для должности младшего специалиста в любых компаниях.

Вы научитесь:

  • писать код в Colab, PyCharm и GitHub;
  • работать с базами данных SQLite, PostgreSQL, SQLAlchemy;
  • использовать фреймворки Django, Flask;
  • разрабатывать веб-сервисы и телеграм-боты.

У Skypro гарантия трудоустройства прописана в договоре, поэтому вам реально вернут деньги, если вы не устроитесь на работу в течение четырех месяцев после окончания обучения.

Хочу попробовать

Комментарии

ЛУЧШИЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ