homework_03

Урок 3. Практическое задание/task_1.py

@@ -10,3 +10,216 @@
 то реализуйте ф-цию-декоратор и пусть она считает время
 И примените ее к двум своим функциям.
 """
+from functools import wraps
+from time import perf_counter
+import sys
+
+
+def timer(fun):
+    @wraps(fun)
+    def wrapper_timer(*args):
+        t0 = perf_counter()
+        ret = fun(*args)
+        dt = perf_counter() - t0
+        a0 = args[0]
+        # Чтобы, если аргументом является массив,
+        # печаталась бы только его длина
+        try:
+            desc = f"(<{len(a0)}>,...)"
+        except TypeError:
+            desc = f"({a0},...)"
+        print(f"{fun.__name__}{desc}: {dt:.4f} s")
+        return ret
+    return wrapper_timer
+
+
+# Проверим скорость заполнения списка и словаря
+# с помощью for и list comprehension
+@timer
+def fill_list(n):
+    ret = []
+    for i in range(n):
+        ret.append(i)
+
+
+@timer
+def fill_list_comp(n):
+    [i for i in range(n)]
+
+
+if sys.argv[1] == "1":
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        fill_list(10**k)
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        fill_list_comp(10**k)
+
+# Результаты:
+# fill_list(10000,...): 0.0008 s
+# fill_list(100000,...): 0.0075 s
+# fill_list(1000000,...): 0.0737 s
+# fill_list(10000000,...): 0.7417 s
+#
+# fill_list_comp(10000,...): 0.0004 s
+# fill_list_comp(100000,...): 0.0044 s
+# fill_list_comp(1000000,...): 0.0478 s
+# fill_list_comp(10000000,...): 0.4943 s
+#
+# Видно, что list comprehension дает почти двукратное ускорение
+# для списков. Это можно объяснить возможностью заранее выделить
+# пямять для итогового списка и избежать перераспределения памяти.
+
+
+@timer
+def fill_dict(n):
+    ret = {}
+    for i in range(n):
+        ret[i] = True
+
+
+@timer
+def fill_dict_comp(n):
+    {i: True for i in range(n)}
+
+
+if sys.argv[1] == "2":
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        fill_dict(10**k)
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        fill_dict_comp(10**k)
+
+# Результаты:
+# fill_dict(10000,...): 0.0006 s
+# fill_dict(100000,...): 0.0083 s
+# fill_dict(1000000,...): 0.1145 s
+# fill_dict(10000000,...): 1.0419 s
+#
+# fill_dict_comp(10000,...): 0.0006 s
+# fill_dict_comp(100000,...): 0.0081 s
+# fill_dict_comp(1000000,...): 0.0985 s
+# fill_dict_comp(10000000,...): 0.9942 s
+
+# То, что list comprehension не приводит к ускорению
+# заполнения словаря говорит о том, что перераспределение
+# памяти происходит в любом случае, т.к. размер
+# хеш-таблицы словаря изменяется из-за коллизий,
+# которые невозможно предугадать заранее.
+
+# Время заполнения словаря с ключами в виде целых чисел
+# отличается от времени заполнения равного по размеру списка
+# всего на четверть. Поскольку для целого n справедливо
+# условие hash(n)==n, при заполнении последовательностью
+# range() dict и list становятся алгоритмически эквивалентны.
+#
+# Проверим, как изменится время заполнения для строчных ключей:
+
+
+@timer
+def fill_list_str(n):
+    ret = []
+    for i in range(n):
+        ret.append(str(i))
+
+
+@timer
+def fill_dict_str(n):
+    ret = {}
+    for i in range(n):
+        ret[str(i)] = True
+
+
+if sys.argv[1] == "3":
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        fill_list_str(10**k)
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        fill_dict_str(10**k)
+
+# fill_list(10000,...): 0.0023 s
+# fill_list(100000,...): 0.0270 s
+# fill_list(1000000,...): 0.3104 s
+# fill_list(10000000,...): 2.6481 s
+#
+# fill_dict(10000,...): 0.0027 s
+# fill_dict(100000,...): 0.0339 s
+# fill_dict(1000000,...): 0.4624 s
+# fill_dict(10000000,...): 5.8220 s
+
+# Теперь разница составляет уже два раза.
+# Предположительно это связано с большей вероятностью
+# коллизий и, соответственно, большим необходимым
+# объемом памяти:
+#
+# >>> n=10000000
+# >>> len(set(hash(i) % n for i in range(n)))
+# 10000000
+# >>> len(set(hash(str(i)) % n for i in range(n)))
+# 6319569
+
+
+@timer
+def remove_first(lst):
+    lst.pop(0)
+
+
+@timer
+def insert_first(lst):
+    lst.insert(0, 0)
+
+
+if sys.argv[1] == "4":
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        lst = list(range(10**k))
+        remove_first(lst)
+    for k in (4, 5, 6, 7):
+        lst = list(range(10**k))
+        insert_first(lst)
+
+# remove_first(<9999>,...): 0.0000 s
+# remove_first(<99999>,...): 0.0001 s
+# remove_first(<999999>,...): 0.0012 s
+# remove_first(<9999999>,...): 0.0123 s
+# insert_first(<10001>,...): 0.0000 s
+# insert_first(<100001>,...): 0.0001 s
+# insert_first(<1000001>,...): 0.0053 s
+# insert_first(<10000001>,...): 0.0130 s
+#
+# Время удаления и добавления элемента в начало списка
+# пропорционально его длине из-за того, что такое
+# удаление вызывает перемещение блока памяти.
+
+
+@timer
+def list_append(lst):
+    lst.append(0)
+
+
+@timer
+def list_pop(lst):
+    lst.pop()
+
+
+@timer
+def dict_insert(d):
+    d[0] = 0
+
+
+@timer
+def dict_del(d):
+    del d[0]
+
+
+if sys.argv[1] == "5":
+    n = 10000000
+    lst = list(range(n))
+    d = {i: True for i in range(n)}
+    list_append(lst)
+    list_pop(lst)
+    dict_insert(d)
+    dict_del(d)
+
+# list.append(), list.pop(), dict[] и dict[]= по очевидной
+# причине дают близкое к нулю время
+#
+# list_append(<10000001>,...): 0.0003 s
+# list_pop(<10000000>,...): 0.0000 s
+# dict_insert(<10000000>,...): 0.0000 s
+# dict_del(<9999999>,...): 0.0000 s

Урок 3. Практическое задание/task_2.py

@@ -15,3 +15,107 @@
 Введите пароль еще раз для проверки: 123
 Вы ввели правильный пароль
 """
+
+import sqlite3
+import sys
+from textwrap import dedent
+from random import choice, randint
+from hashlib import pbkdf2_hmac
+
+
+# Класс для удобства работы с базой данных
+class SQLite():
+    def __init__(self, file='passwd.db'):
+        self.file = file
+
+    def __enter__(self):
+        self.conn = sqlite3.connect(self.file)
+        self.conn.row_factory = sqlite3.Row
+        return self.conn.cursor()
+
+    def __exit__(self, type, value, traceback):
+        self.conn.commit()
+        self.conn.close()
+
+
+# Генерирует имя пользователя из букв,
+# следит за чередованием гласных и согласных
+def gen_login(maxlen=10):
+    SONANTS = 'aeiou'
+    CONSONANTS = 'bcdfghjklmnpqrstvwxyz'
+    i1 = randint(0, 1)
+    i2 = randint(i1 + 3, maxlen)
+    result = []
+    for i in range(i1, i2+1):
+        arr = SONANTS if i % 2 == 0 else CONSONANTS
+        result.append(choice(arr))
+    return "".join(result)
+
+
+# Генерирует пароль из произвольных символов
+def gen_passwd(n=5):
+    return "".join(chr(randint(33, 126)) for _ in range(n))
+
+
+# Генерирует таблицу (логин, пароль)
+def gen_db(size=10):
+    return [
+        (gen_login(), gen_passwd())
+        for i in range(size)
+    ]
+
+
+def hashit(login, passwd):
+    scrambled = "".join(
+        [x for i, c in enumerate(login) for x in (c, login[-i-1])]*3)
+    saltb = scrambled.encode()
+    passb = passwd.encode()
+    return pbkdf2_hmac(
+        hash_name='sha256',
+        password=passb,
+        salt=saltb,
+        iterations=100000
+    ).hex()
+
+
+def reset_db():
+    db = gen_db()
+    with open("passwd.txt", "w") as fo:
+        for login, passwd in db:
+            fo.write(f"{login}\t{passwd}\n")
+    data = [
+        (login, hashit(login, passwd))
+        for login, passwd in db
+    ]
+
+    with SQLite() as cur:
+        try:
+            cur.execute(dedent("""\
+                DELETE FROM users"""))
+        except sqlite3.OperationalError:
+            cur.execute(dedent("""\
+                CREATE TABLE users
+                (login text, hash text)"""))
+
+        cur.executemany(dedent("""\
+            INSERT INTO users
+            VALUES (?, ?)"""), data)
+
+
+def check_passwd(login, passwd):
+    with SQLite() as cur:
+        cur.execute('SELECT * FROM users WHERE login=?', (login,))
+        res = cur.fetchone()
+        if res is not None:
+            if hashit(login, passwd) == res[1]:
+                print("Успешный вход в систему")
+                return None
+        print("Неправильный логин или пароль")
+
+
+if len(sys.argv) > 2:
+    check_passwd(sys.argv[1], sys.argv[2])
+elif len(sys.argv) > 1 and sys.argv[1] == "--reset":
+    reset_db()
+else:
+    print("usage: task_2.py <uname> <passwd> OR task_2.py --reset")

Урок 3. Практическое задание/task_3.py

@@ -14,3 +14,20 @@
 р
 а
 """
+
+
+def count_substrings(s):
+    bag = set()
+    for i in range(len(s)):
+        for j in range(i+1, len(s)+1):
+            bag.add(hash(s[i:j]))
+    return len(bag)-1
+
+
+for s in ("bbbb", "baba", "bcde"):
+    print(f"{s} -> {count_substrings(s)}")
+
+# ---output---
+# bbbb -> 3
+# baba -> 6
+# bcde -> 9