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# Tutorium 06 - 24.11.2023
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## Vorab Informationen
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- Kollektiver [Discord](https://s.narl.io/s/discord-invite) mit Tutorium 05 (Daniel Mironow)
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- Dani's-Tutorium: Mi 16:00 - 18:00, Geb. 106, SR 00 007
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- Im Discord könnt ihr euch direkt mit uns Tutoren austauschen oder untereinander
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- Invite: https://s.narl.io/s/discord-invite
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- Es gibt wieder einen
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<details>
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<summary>QR-Code:</summary>
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<img src="../../src/img/discord-invite.png" height=800>
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</details>
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## Korrektur Blatt 05
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- am Samstag, ich hab mich etwas vertan bei der Korrektur
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- Punkteverteilung und häufige Fehler werden hier hinzugefügt
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### Häufige Fehler
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- Type annotation
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- `@dataclass` nicht benutzt
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- mutieren von erstellten Objekt
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## Vorrechnen
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1. Python-Game
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1. `Vec2`:
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2. `add_vecs`:
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3. `Item`:
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4. `Snake`:
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5. `Game`:
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6. `turn_direction`:
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7. `grow_positions`:
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8. `collision`:
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9. `generate_item`:
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10. `pick_item`:
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## Recap - Was ist neu?
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### Union-Type und Type Definitionen
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- neues `type` Keyword
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- mit `|` lassen sich Union-Types definieren
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```py
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type Number = int | float | complex
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```
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### Generics (Typvariabeln)
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Manchmal weiß man nicht welcher Typ genau gemeint ist, möchte aber trotzdem "sicherstellen" dass es sich nicht um zwei unterschiedliche handelt:
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```py
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def some_func[T](some_list: list[T]) -> T:
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# ...
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```
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kleines Beispiel von "Bounds" aus Rust:
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```rust
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fn some_func<T: Add>(some_list: Vec<T>) -> T {
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// ...
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}
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```
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oder noch schöner
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```rust
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fn some_func<T>(some_list: Vec<T>) -> T
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where T: Add<Output = T> + Default,
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{
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|
// ...
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|
}
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```
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```py
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@dataclass
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class Stack[T]:
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internal_list: list[T]
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def push(self, item: T) -> None:
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self.internal_list.append(item)
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def pop(self) -> T | None:
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if len(self.internal_list) == 0:
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return None
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return self.internal_list.pop()
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```
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```py
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type Optional[T] = T | None
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```
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Python ist nicht statisch typisiert (statically-typed)! Bedeutet trotz annotation könnt ihr machen was ihr wollt:
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```py
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def add(x: int, y: int) -> int:
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return x + y
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add(2, 2.0) # 4.0
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```
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genauso ist es bei Generics:
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```py
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from mylist import MyList
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lst: MyList[int] = MyList()
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lst.push_back(0)
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lst.push_back(1)
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print(lst) # [0, 1]
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lst.push_back("haha not a number")
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print(lst) # [0, 1, haha not a number]
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```
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---
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### self
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- mit `self` ruft man das Objekt wessen Verhalten man modelliert
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- damit kann das Objekt verändert (mutiert) werden
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- einfache Datenklassen bekommen Objekte die ein Verhalten modellieren
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- jede Methode eines Objekt bekommt `self` als ersten Parameter und gibt vor wie sich ein Objekt verhält
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```python
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@dataclass
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class MyNumber[T]():
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number: T
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def add(self, value: T) -> T:
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self.number += value
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return self.number
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num = MyNumber(3)
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print(num.add(5)) # 8
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print(num.number) # 8
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```
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---
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### Pattern-Matching
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Mit dem `match` Keyword lassen sich verschiedene Bedingungen *matchen*
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- Zunächst Types:
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- Wir erstellen die Datenklassen
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|
```python
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@dataclass
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class Point1D[T]:
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|
x: T
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|
@dataclass
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class Point2D[T]:
|
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x: T
|
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y: T
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|
|
@dataclass
|
|
class Point3D[T]:
|
|
x: T
|
|
y: T
|
|
z: T
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|
```
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|
- Wir erstellen einen Typ Alias `Point`
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```py
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type Point[T] = Point1D[T] | Point2D[T] | Point3D[T]
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```
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- Nun können wir den Type Alias mit Pattern-Matching auf den eigentlichen Datentypen reduzieren
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|
```py
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def print_point[T](pt: Point[T]) -> None:
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match pt:
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case Point1D(x):
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print(f"Point1D: ({x})")
|
|
case Point2D(x, y):
|
|
print(f"Point2D: ({x}, {y})")
|
|
case Point3D(x, y, z):
|
|
print(f"Point3D: ({x}, {y}, {z})")
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|
case _:
|
|
print("Not a point!")
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```
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- Aber auch Bedingungen wie Werte
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- Nun erweitern wir unsere `print_point` um Nullpunkte auszugeben
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```py
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|
match pt:
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case Point1D(0) | Point2D(0, 0) | Point3D(0, 0, 0):
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|
print("Nullpunkt!")
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case Point1D(x):
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|
print(f"Point1D: ({x})")
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|
case Point2D(x, y):
|
|
print(f"Point2D: ({x}, {y})")
|
|
case Point3D(x, y, z):
|
|
print(f"Point3D: ({x}, {y}, {z})")
|
|
case _:
|
|
print("Not a point!")
|
|
```
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|
- Achtung: Reihenfolge der Cases ist wichtig!
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|
```py
|
|
match pt:
|
|
case Point1D(x):
|
|
print(f"Point1D: ({x})")
|
|
case Point2D(x, y):
|
|
print(f"Point2D: ({x}, {y})")
|
|
case Point3D(x, y, z):
|
|
print(f"Point3D: ({x}, {y}, {z})")
|
|
case Point1D(0) | Point2D(0, 0) | Point3D(0, 0, 0):
|
|
print("Nullpunkt!")
|
|
case _:
|
|
print("Not a point!")
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|
```
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|
- Guards
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```py
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|
match pt:
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|
case Point1D(x) if x == 0:
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|
print("1-D Nullpunkt!")
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|
case Point1D(x):
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|
print(f"Point1D: ({x})")
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|
case Point2D(x, y):
|
|
print(f"Point2D: ({x}, {y})")
|
|
case Point3D(x, y, z):
|
|
print(f"Point3D: ({x}, {y}, {z})")
|
|
case _:
|
|
print("Not a point!")
|
|
```
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|
- Noch mehr Types *matchen*!
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```py
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match pt:
|
|
case Point1D(int):
|
|
print(f"Ganzzahliger Punkt! {pt.x}")
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|
case Point1D(float):
|
|
print(f"Gleitkomma Punkt! {pt.x}")
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|
# ...
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```
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|
- Und es wird immer seltsamer
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```py
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match some_list:
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case ["🤡", *other]:
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print(f"your list starts with 🤡 and the rest is {other}")
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```
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## Blatt 06
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- Fragen?
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## Aufgabe: eigene Liste implementieren
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Implementiere eine generische Liste mit `append`, `get` und `remove`, ohne buildin Listen zu verwenden!
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### Konzept einer (einfach verketteten) Liste
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- Es gibt einen Listeneintrag `Element`, der den eigentlichen Wert des Eintrags `value` beinhaltet und einen Verweis auf das nächste Element `next` in der Liste
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- Um dann einen Eintrag `x` zu finden muss man nur `x`-mal die Liste ablaufen und den Wert auslesen
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- Wenn man ein Element hinzufügen will muss man lediglich ans Ende der Liste laufen und ein neuen Eintrag erstellen
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- Wenn man ein Element entfernen will muss man lediglich das nächste Element vom vorherigen auf das nächste Element vom zu entfernenden setzen
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### Hilfestellung
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```py
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@dataclass
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class Element[T]:
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value: T
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next: 'Element[T] | None'
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class MyList[T]:
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head: Element[T] | None
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length: int
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def append(self, value: T) -> None:
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|
pass
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def get(self, index: int) -> T | None:
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|
pass
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|
|
|
def remove(self, index: int) -> T | None:
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|
pass
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|
```
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|
|