Light-electric.com

IT Журнал
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кортеж в программировании

Кортеж (базы данных)

Содержание

В математике

В математике корте́ж — последовательность конечного числа элементов. Многие математические объекты формально определяются как кортежи. Например, граф определяется как кортеж (V,E), где V — это набор вершин, а E — подмножество V × V, обозначающее рёбра.

В теории множеств, кортеж обычно определяется индуктивно. Кортеж с нулём элементов — это просто нулевое множество, а если , то .

Программировании

В некоторых языках программирования (например Lisp), кортеж — особый тип структуры данных. В языке Python кортеж (англ. tuple) отличается от списка тем, что кортеж нельзя изменять.

Эта программа на Python, использующая кортеж (thing, colour) , выведет: roses are red.

В базах данных

В базах данных, кортежем называется группа взаимосвязанных элементов данных;

В реляционных базах данных кортеж — это элемент отношения, строка таблицы; упорядоченный набор из N элементов.

Внешние ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Кортеж (базы данных)» в других словарях:

Реляционные базы данных — Реляционная база данных база данных, основанная на реляционной модели данных. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение[1]). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД. Использование реляционных баз данных было… … Википедия

Таблица (базы данных) — У этого термина существуют и другие значения, см. Таблица (значения). Таблица (англ. table) (в реляционной модели данных) структура хранения данных, состоящая из строк и столбцов и обладающая следующими свойствами: значения, находящиеся в одном… … Википедия

Реляционная база данных — Реляционная база данных база данных, основанная на реляционной модели данных. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение[1]). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД. Использование реляционных баз… … Википедия

Ссылочная целостность — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Стандартная библиотека Python — Богатая стандартная библиотека является одной из привлекательных сторон языка программирования Python. Здесь имеются средства для работы со многими сетевыми протоколами и форматами интернета, например, модули для написания HTTP серверов и… … Википедия

Нормальная форма — У этого термина существуют и другие значения, см. Нормальная форма (значения). Нормальная форма свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, потенциально приводящей к логически ошибочным… … Википедия

Python — У этого термина существуют и другие значения, см. Python (значения). Python Класс языка: му … Википедия

Агат (компьютер) — У этого термина существуют и другие значения, см. Агат (значения). «Агат» первый советский серийный универсальный 8 разрядный персональный компьют … Википедия

Отношение (реляционная модель) — У этого термина существуют и другие значения, см. Отношение. Отношение фундаментальное понятие реляционной модели данных. По этой причине модель и называется реляционной (от лат. relatio отношение, связь). Содержание 1… … Википедия

Пайтон — Python Класс языка: функциональный, объектно ориентированный, императивный, аспектно ориентированный Тип исполнения: интерпретация байт кода, компиляция в MSIL, компиляция в байт код Java Появился в: 1990 г … Википедия

Кортежи в JavaScript и TypeScript

Константные структуры

Все никак не могу остановиться говорить про иммутабельность. Дело в том, что буквально недавно закрыли вакансию Node.js TypeScript разработчика в один интересный криптовалютный стартап. И было примечательно то, что собеседующие техлиды очень щепетильно относились к тому, на сколько хорошо кандидат понимает принципы иммутабельности. Это было одним из важнейших критериев. Помимо всего этого от кандидата ожидали хорошей базовой подготовки в computer science, принципов и паттернов ООП, принципов SOLID и прочие вещи. Сегодняшняя статья закрывающая по теме констант и константных неизменяемых объектов.

Один из юзкейсов использования const для объектов — это создание иммутабельной структуры данных. И одна из таких структур — кортеж (tuples).

Сейчас во многих языках программирования существует такая конструкция. Где-то кортежи встроены в язык, а где-то реализуются средствами библиотек. Кортежи есть, например, в языках Erlang, F#, Groovy, Haskell, Lisp, C#, D, Python, Ruby, Go, Rust, Swift и многих других…

Что такое кортеж?

Кортеж (tuple) — упорядоченный набор фиксированной длины.

Явная реализация кортежа в JavaScript

Так как в JS нет синтаксической конструкции для объявления кортежа, мы создадим функцию tuple (прям как в Python):

Ну вот и все. Пример использования:

Мы получили неизменяемый список фиксированной длины. Так просто? И ради этой строчки столько TL;DR написано в этой статье? Ну выходит что да. Но ведь мало знать решение, неплохо бы понимать откуда это взялось и зачем может понадобиться.

Зачем?

TL;DR теория и занудство

И вот вопрос, а зачем эти самые кортежи? В программировании существует множество структур данных, как фиксированной, так и переменной длины которые позволяют хранить как значения одного типа так и разных типов. Всевозможные массивы, ассоциативные массивы, списки, структуры, векторы, словари…

Так зачем еще и кортежи? А в языках со слабой типизацией, в таком как JavaScript, например — и тем более. Разница между кортежами и списками вообще не видна. Разница ощутима в других языках, где кортежи являются встроенными структурами (например в Python) либо в компилируемых языках. В них кортежи являются оптимизированными структурами данных, позволяя не только защищать данные, но и экономить ресурсы.

Если вы вошли в мир программирования с языков со слабой типизацией, все вышесказанное может ввести вас в некоторое заблуждение. Да и действительно, зачем нам кортежи в JavaScript?

Кортеж, как структура данных, примечателен тем, что в него нельзя добавлять элементы, а так же нельзя менять местами элементы и нарушать порядок следования.

В языках программирования со статической типизацией кортеж отличается от списка тем, что элементы кортежа могут принадлежать разным типам и набор таких типов заранее определён типом кортежа, а значит и размер кортежа также определён. С другой стороны, коллекции (списки, массивы) имеют ограничение по типу хранимых элементов, но не имеют ограничения на длину. Такое можно реализовать в TypeScript. Но сейчас речь о ванильном JS.

Читать еще:  Изучаем программирование на c

Лично мое мнение в том, что с ростом интереса к функциональному подходу и иммутабельным данным стоит знать и про такие структуры данных как кортежи и их разновидности, так же как надо знать паттерны ООП. JS — это мультипарадигменный язык, поэтому в него занесли много интересного из разных миров. Но главное в том, что кортежи легко можно реализовать в JavaScript.

Неявные кортежи в JavaScript

На самом деле вы уже используете кортежи в JavaScript неявно и даже не подозреваете об этом. Кортежи неявно используются во всех языках программирования, даже в Си и Ассемблере.

Список аргументов функции или список инициализации массива является неявным кортежем

Список аргументов функции является кортежем. Ведь список аргументов — это список фиксированной длины. В функциональных языках некаррированные функции нескольких аргументов принимают параметры в виде одного аргумента, являющегося кортежем.

Список инициализации массива — это тоже кортеж. Даже обычный блок кода — это тоже кортеж. Только элементами его являются не значения или объекты, а синтаксические конструкции.

Пара — частный случай кортежа

В С++ есть частный случай реализации кортежа — структура данных, называемая пара. Как понятно из названия пара может содержать только 2 значения, в то время как кортеж — любое количество.

Реализация пары на JavaScript:

Кортежи в TypeScript

TypeScript позволяет затипизировать структуру данных и дает нам возможность описать кортеж, содержащий разные типы. Допустим мы хотим кортеж, который содержит сразу два типа:

Так же кортеж можно описать через интефейс, расширив базовый тип Array:

Таким образом можно создавать списки с фиксированными типами. Но если вспомнить что такое кортеж — это упорядоченный набор фиксированной длины. А у нас получились объекты, в которые можно добавить новые элементы.

Упорядоченный набор фиксированной длины

Мы можем указать длину нашего кортежа и TS будет проверять ее:

Как видите, TS говорит нам, что мы не можем объявить кортеж с тремя элементами, так как мы заявили всего 2. Но, как помните из предыдущих упоминаний, все это артефакты. Поэтому для рантайма нам нужно добавить заморозку объекта.

Если вы хотите создать настоящий кортеж, описанный по всем правилам, чтобы TypeScript помог вам защититься на этапе разработки, а так же защитить его в рантайме, вам нужно описывать кортежи следующим образом:

Описание кортежа таким способом дает следующие преимущества:

  • нельзя создать изначально кортеж больше заданной длины
  • типы элементов упорядочены и их нельзя менять местами
  • нельзя модифицировать существующие элементы
  • нельзя добавлять новые элементы

The END

На сегодня TypeScript стал очень популярным и его выбирают бэкенд разработчики на разных языках со строгой и явной типизацией. Поэтому есть отдельные вакансии TypeScript разработчиков. Например прямо сейчас у нас есть вакансия именно TypeScript разработчика:

Вакансия TypeScript Developer в R&D команду от New.HR

Разработка с нуля большой технологической платформы для разработчиков. Задачи: разработка интепретатора для…

vacancy.new.hr

Конкретно в этой вакансии нужен фронтендер, который хочет работать в команде крутых хардкорных програмистов. И на таких собеседованиях по TypeScript помимо ООП паттернов и принципов SOLID так же могут спрашивать и про разные структуры данных. И за такие знания дают очень шикарные условия работы. 😉

Кортежи

Кортеж — это тип данных, являющийся аналогом записи или класса. Как запись или класс, кортеж представляет собой набор элементов разных типов, но описывается существенно проще. Кроме того, поля кортежа имеют предопределенные имена и являются неизменными: поменять поля кортежа после его создания невозможно.

Тип кортежа

Для типа кортежа используется следующая запись:

var t: (string,integer);

Данная запись похожа на объявление перечислимого типа. Если в круглых скобках — новые имена, то это перечислимый тип, а если имена типов, то это — тип кортежа.

Кортежи представляются типом System.Tuple платформы .NET:

var t: System.Tuple ;

Однако данное представление может поменяться в будущем.

Конструирование значений типа кортеж

Значения типа кортеж могут быть сконструированы в виде заключенного в круглые скобки перечисления составляющих кортеж значений через запятую. Например:

Для построенных таким образом значений работает автовыведение типа:

var t1 := (‘Иванов’,(5,3,4)); // кортеж, вторым элементом которого является кортеж

Вывод кортежей

Как и при выводе записей, при выводе кортежей значения их элементов заключаются в круглые скобки и перечисляются через запятую:

writeln(t); // (Иванов,23)
writeln(t1); // (Иванов,(5,3,4))

Доступ к элементам кортежа

Элементы (поля) кортежа имеют имена Item1, Item2 и т.д.:

К элементам кортежа можно обращаться также по индексу:

Индексы должны быть константными выражениями.

После создания кортеж неизменен: его поля нельзя менять:

Кортежное присваивание (распаковка кортежа в переменные)

Значения типа кортеж можно распаковать в переменные соответствующих типов, используя кортежное присваивание:

var t := (‘Иванов’,23);
var name: string;
var age: integer;
(name,age) := t;

Последнее присваивание, где в левой части оператора присваивания используется заключенное в круглые скобки перечисление переменных, называется кортежным. Кортежное присваивание компилятор заменяет на несколько подряд идущих одиночных присваиваний:

С использованием кортежного присваивания меняется стиль программирования. Например, чтобы поменять местами значения двух переменных a и b, достаточно написать следующее кортежное присваивание:

В кортежном присваивании справа допускается количество элементов большее, чем количество переменных слева:

Кортежное присваивание можно совмещать с описанием переменных:

(var a, var b) := (1,2);

var (a,b) := (1,2);

Использование кортежей в функциях

Кортежи позволяют упаковывать несколько значений в одно. Это оказывается удобным если надо передавать несколько взаимосвязанных значений в качестве параметра или возвращать из функции несколько значений.

Например, функция, вычисляющая площадь и периметр прямоугольника, может быть записана в виде:

Читать еще:  Как научиться программировать на c

function SP(a,b: real) := (a*b,2*(a+b));

Чтобы воспользоваться результатом такой функции, удобно использовать распаковку кортежа в переменные с описанием:

Python кортеж

Чтобы усовершенствовать программный код, добавить в него новые важные функции используются разнообразные методы. К ним относится: создание списков, кортежей или словарей. В данной статье рассмотрим, когда используются, чем они отличаются, как создать и как работать с кортежами в Python 3.

Что такое кортеж

Кортеж – это неизменная структура заданных заранее значений. Он очень похож на список, но последний подвержен изменениям. Так, если нужно исправить какой-то элемент списка, можно сделать это, напрямую указав:

Если же записать подобный код, но попытаться применить его к кортежу, ничего не выйдет, а на экране появится надпись об ошибке. Считается, что это важно, поскольку таким образом данные невозможно будет изменить как случайно, так и намеренно. Также в python добавление элемента в кортеж невозможно. Правда можно привести его в список, добавить элемент. После этого полученный список преобразовать обратно.

Выгодное преимущество кортежа состоит также в том, что он имеет меньший размер, что проверяется применением команды sizeof. Она показывает, сколько занимает объект в байтах:

Из этого кода видно, что кортеж (в круглых скобках) занимает 36 байтов, а список (в квадратных скобках) – 44 байта.

Создание

Кортеж определяется точно так же, как и список, однако перечисление происходит в круглых, а не квадратных скобках. Элементы будут стоять в определенном порядке, а их нумерация всегда начинается с нуля. А точнее для непустого кортежа первым элементом будет являться ноль. Отрицательный индекс позволит отсчитывать все с конца (с правой стороны).

Приведем пример создания в Python обычного кортежа:

Можно преобразовать список в кортеж следующим образом:

Рассмотрим кортеж с отрицательным индексом:

То есть на экране отобразился первый не с начала, а с конца элемент.

Чтобы создать кортеж с одним элементом, нужно сделать такую запись:

Нужно обратить особое внимание на то, что даже если элемент один, после него все равно должна стоять запятая.

Иногда для создания кортежей используются генераторы. Обычно они служат, чтобы компактно и удобно создать необходимую коллекцию элементов. Приведем пример:

Выше представлен генератор кортежа. То есть мы создали генератор. После этого преобразовали его к кортежу с помощью ключевого слова tuple.

Подробнее о срезах описано ниже в пункте “Обращение к элементу”.

Использование генераторов кортежей аналогично генераторам списка.

Обращение к элементу

У каждого элемента есть свой индекс. То есть, в Python для обращения к элементу кортежа, нужно просто указать его индекс. Напомним, что счет начинается с нуля. Посмотрим на код:

Из кортежа можно извлечь как элемент, так и срез. В этом случае мы получим кортеж, состоящий из элементов, расположенных в промежутке среза. Следует уточнить, что при указании среза используются не номера элементов, а номера промежутков между ними. Перед первым элементом находится промежуток с индексом 0. Рассмотрим пример:

Методы

Кортежи в python имеют только два метода: index() и count(). Первый применяется, чтобы узнать, какой индекс у определенного элемента. Например:

Элементов «33» в кортеже несколько, но на экран будет выведен индекс первого из них.

Метод count используется, если нужно узнать, сколько определенных элементов имеется в кортеже.

На экране перед пользователем появится именно число 3, потому что в кортеже искомое число 33 повторяется 3 раза.

Помните, что в кортежах нет методов добавления и удаления элементов.

Именованные кортежи

Данный класс не получил широкого применения среди программистов, хотя он и является достаточно важным и полезным. Именованные кортежи в python (или namedtuple) в каком-то смысле являются расширениями для обычных. Так, огромной проблемой считается то, что получать данные из кортежа можно только при помощи числовых индексов. А что делать, если хочется для наглядности кода обращаться к элементам, используя строковое наименование. Такое обращение значительно улучшит читаемость кода. Для этого на помощь приходит namedtuple.

Для того, чтобы использовать namedtuple, необходимо подключить библиотеку collections. Это делается с помощью import collecions * . В этом случае обращаться к namedtuple будет необходимо следующим образом: collections.namedtuple( [параметры] ) . Другой вариант подключения библиотеки приведен в примере ниже.

Каждый элемент, сохраненный в именованном кортеже, доступен через определенный идентификатор. Посмотрим на примере кода:

Наименования полей были перечислены через пробел. Вместо этой строки можно было передать список со строками. В конструкторе namedtuple разобьет полученную строку с помощью split. В качестве примера было приведено обращение к элементу cost. К остальным обращение аналогично: rose.color , rose.comment .

Таким образом, именованный кортеж делает вид программного кода более читаемым. Так, в вышеуказанном коде можно увидеть наименования color, cost и comment. И при всем при этом, сохраняется возможность обращения к элементам по индексу, например дописав к предыдущему коду:

Список кортежей

Иногда бывают задачи, в которых нужно хранить таблицы с данными, которые называются матрицами (или двумерными массивами). Для работы с массивами используется библиотека array. К сожалению, не получится с ее помощью сделать массив кортежей. Потому что элементом массива не может быть кортеж.

Из этой ситуации есть выход – создание в Python списка кортежей. Вариант объявления такого списка представлен ниже:

Cортировка

Иногда нужно отсортировать имеющиеся элементы списка. Благодаря встроенной функции sorted, все это делается достаточно легко:

Видно, что произошла сортировка кортежа Python по алфавиту. Стандартную сортировку можно провести и по числовым элементом. Посмотрим на пример:

Заметим, что произошла сортировка по возрастанию.

В список

Кортеж можно переделать в список:

Таким образом, кортеж был преобразован в список Python, который можно изменить. Теперь рассмотрим обратное действие — преобразование списка в кортеж:

В словарь

Словарь – это еще одна структура используемая в Python. Он, как и список, является изменяемым, но при этом неупорядоченным. Это значит, что обратиться к определенному элементу посредством указания индекса – не получится. Чтобы лучше понять, можно провести аналогию с обычным англо-русским словарем. В нем для каждого слова есть перевод: house –дом, flat – квартира, window – окно. Если перенести такую структуру в программный код, то получится такая запись, оформляемая фигурными скобками:

Читать еще:  Основы программирования на языке c

Последовательность пар при выводе на экран не определяется никаким правилом, отображаются они в произвольном порядке.

Для того, чтобы в Python преобразовать кортеж в словарь, необходимо использовать приведение типов с помощью dict.

Как видно, для создания словаря понадобился кортеж кортежей. Причем вложенные кортежи состоят из двух элементов каждый. Иначе не получается провести преобразование к словарю.

В строку

Чтобы вывести в python кортеж в одну строку, используется функция join. Посмотрим на примере:

После выполнения кода на дисплее появится запись всех элементов в одну строку с указанным разделителем. В первом случае – без пробелов, а во втором случае – через запятую.

Чем же кортежи удобнее? Работа с ними проходит быстрее, чем, например, со списками. Если программисту нужно определить постоянный набор значений, чтобы затем их перебирать, то лучше будет сделать это с его помощью. Плюс – это экономия оперативной памяти, так как они занимают меньше места, чем списки.

Кортежи

Кортежи (tuple) в Python – это те же списки за одним исключением. Кортежи неизменяемые структуры данных. Так же как списки они могут состоять из элементов разных типов, перечисленных через запятую. Кортежи заключаются в круглые, а не квадратные скобки.

Из кортежа можно извлекать элементы и брать срезы:

Однако изменять его элементы нельзя:

Также у типа tuple нет методов для добавления и удаления элементов.

Возникает резонный вопрос. Зачем в язык программирования был введен этот тип данных, по-сути представляющий собой неизменяемый список? Дело в том, что иногда надо защитить список от изменений. Преобразовать же кортеж в список, если это потребуется, как и выполнить обратную операцию легко с помощью встроенных в Python функций list() и tuple():

Рассмотрим случай, когда уместно использовать кортежи. В Python изменяемые объекты передаются в функцию по ссылке. Это значит, что не создается копия объекта, а переменной-параметру присваивается ссылка на уже существующий объект. В итоге, если в теле функции объект изменяется, то эти изменения касаются глобального объекта.

Данная программа неправильная. Хотя никаких выбросов исключений не произойдет, она содержит логическую ошибку. На выводе получаем:

То есть исходный список был также изменен. Параметр seq содержал ссылку не на свой локальный список, а на список-оригинал. Таким образом, в операторе return здесь нет смыла. Если функция замысливалась как изменяющая глобальный список, то программа должна выглядеть так:

Что делать, если все же требуется не изменять исходный список, а сформировать по нему новый. Задачу можно решить несколькими способами. Во первых, в функции можно создать локальный список, после чего возвращать его:

Исходный список в функции не меняется. Его элементы лишь перебираются.

Второй способ защитить список-оригинал – использовать кортеж. Этот способ более надежный, так как в больших программах трудно отследить, что ни одна функция не содержит команд изменения глобальных данных.

Хотя преобразовывать к кортежу можно как при передаче в функцию, так и в самой функции, лучше сразу делать глобальный список кортежем. Поскольку неизменяемые объекты передаются по значению, а не по ссылке, то в функцию будет поступать копия структуры, а не оригинал. Даже если туда передается оригинал, изменить его невозможно. Можно лишь, как вариант, скопировать его и/или изменить тип, создав тем самым локальную структуру, и делать с ней все, что заблагорассудится.

Списки в кортежах

Кортежи могут содержать списки, также как списки быть вложенными в другие списки.

Как вы думаете, можем ли мы изменить список [«param», 10, 20] вложенный в кортеж nested? Список изменяем, кортеж – нет. Если вам кажется, что нельзя, то вам кажется неправильно. На самом деле можно:

Примечание. Выражения типа nested[2][1] используются для обращения к вложенным объектам. Первый индекс указывает на позицию вложенного объекта, второй – индекс элемента внутри вложенного объекта. Так в данном случае сам список внутри кортежа имеет индекс 2, а элемент списка 10 – индекс 1 в списке.

Странная ситуация. Кортеж неизменяем, но мы все-таки можем изменить его. На самом деле кортеж остается неизменяемым. Просто в нем содержится не сам список, а ссылка на него. Ее изменить нельзя. Но менять сам список можно.

Чтобы было проще понять, перепишем кортеж так:

Кортеж содержит переменную-ссылку. Поменять ее на другую ссылку нельзя. Но кортеж не содержит самого списка. Поэтому его можно менять как угодно:

Однако помните, такой номер не прокатывает с неизменяемыми типами:

Они передаются в кортеж как и в функцию – по значению. Т. е. их значение копируется в момент передачи.

Практическая работа

Чтобы избежать изменения исходного списка, не обязательно использовать кортеж. Можно создать его копию с помощью метода списка copy() или взять срез от начала до конца [:]. Скопируйте список первым и вторым способом и убедитесь, что изменение копий никак не отражается на оригинале.

Заполните один кортеж десятью случайными целыми числами от 0 до 5 включительно. Также заполните второй кортеж числами от -5 до 0. Для заполнения кортежей числами напишите одну функцию. Объедините два кортежа с помощью оператора +, создав тем самым третий кортеж. С помощью метода кортежа count() определите в нем количество нулей. Выведите на экран третий кортеж и количество нулей в нем.

Примеры решения и дополнительные уроки в android-приложении и pdf-версии курса.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector