Практикум: создание пяти приложений на Python

Как реализовать проверку без создания новой строки?

def is_palindrome_loop(s):
    s = ''.join(filter(str.isalnum, s)).lower()
    left, right = 0, len(s) - 1
    while left < right:
        if s[left] != s[right]:
            return False
        left += 1
        right -= 1
    return True

print(is_palindrome_loop("Madam, I'm Adam"))  # True

Как применить рекурсивный подход?

def is_palindrome_rec(s):
    s = ''.join(c.lower() for c in s if c.isalnum())
    if len(s) <= 1:
        return True
    if s[0] != s[-1]:
        return False
    return is_palindrome_rec(s[1:-1])

print(is_palindrome_rec("No 'x' in Nixon"))  # True

Как обеспечить наличие букв, цифр и спецсимволов?

import random
import string

def generate_strong_password(length=12):
    if length < 4:
        raise ValueError("Длина пароля должна быть не менее 4")
    # Обязательно по одному символу каждого типа
    required = [
        random.choice(string.ascii_lowercase),
        random.choice(string.ascii_uppercase),
        random.choice(string.digits),
        random.choice(string.punctuation)
    ]
    remaining = length - 4
    all_chars = string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation
    rest = [random.choice(all_chars) for _ in range(remaining)]
    password_list = required + rest
    random.shuffle(password_list)
    return ''.join(password_list)

print(generate_strong_password(12))  # Пример: 'A3$bC9!kLmN2'

Как создать пароль, устойчивый к взлому?

import secrets
import string

def generate_secure_password(length=12):
    alphabet = string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation
    return ''.join(secrets.choice(alphabet) for _ in range(length))

print(generate_secure_password(20))  # Пример: '7&xYz#PqR2!wEoL0AbC'

Как использовать кэширование для ускорения рекурсии?

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=None)
def fib_rec(n):
    if n < 2:
        return n
    return fib_rec(n-1) + fib_rec(n-2)

print([fib_rec(i) for i in range(10)])  # [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

Как вычислить большое число Фибоначчи за O(log n)?

import numpy as np

def fib_matrix(n):
    M = np.array([[1, 1], [1, 0]], dtype=object)
    result = np.linalg.matrix_power(M, n)
    return result[0, 1]

print(fib_matrix(10))  # 55

Как улучшить пузырьковую сортировку при частично отсортированных данных?

def bubble_sort_opt(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        swapped = False
        for j in range(0, n-i-1):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
                swapped = True
        if not swapped:
            break

data = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
bubble_sort_opt(data)
print(data)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6] (не меняет)

Как применить рекурсию для сортировки?

def bubble_sort_rec(arr, n=None):
    if n is None:
        n = len(arr)
    if n == 1:
        return
    for i in range(n-1):
        if arr[i] > arr[i+1]:
            arr[i], arr[i+1] = arr[i+1], arr[i]
    bubble_sort_rec(arr, n-1)

data = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
bubble_sort_rec(data)
print(data)  # [11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]

Как параллельно загружать много изображений?

import asyncio
import aiohttp
import aiofiles
from bs4 import BeautifulSoup
import os

async def download_one(session, img_url, folder, index):
    async with session.get(img_url) as resp:
        if resp.status == 200:
            async with aiofiles.open(f'{folder}/image_{index}.jpg', 'wb') as f:
                await f.write(await resp.read())

async def download_images_async(url, folder='images'):
    os.makedirs(folder, exist_ok=True)
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as resp:
            html = await resp.text()
        soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')
        img_tags = soup.find_all('img')
        tasks = []
        for i, img in enumerate(img_tags):
            img_url = img.get('src')
            if not img_url.startswith('http'):
                from urllib.parse import urljoin
                img_url = urljoin(url, img_url)
            tasks.append(download_one(session, img_url, folder, i))
        await asyncio.gather(*tasks)

# asyncio.run(download_images_async('https://example.com'))

Как сохранить изображения с оригинальными названиями?

import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import os
from urllib.parse import urlparse

def download_images_named(url, folder='images'):
    os.makedirs(folder, exist_ok=True)
    response = requests.get(url)
    soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
    img_tags = soup.find_all('img')
    for img in img_tags:
        img_url = img.get('src')
        if not img_url.startswith('http'):
            from urllib.parse import urljoin
            img_url = urljoin(url, img_url)
        # извлечь имя файла
        parsed = urlparse(img_url)
        filename = os.path.basename(parsed.path)
        if not filename:
            filename = f'image_{img_tags.index(img)}.jpg'
        save_path = os.path.join(folder, filename)
        if not os.path.exists(save_path):
            try:
                img_data = requests.get(img_url).content
                with open(save_path, 'wb') as f:
                    f.write(img_data)
            except Exception as e:
                print(f'Ошибка: {e}')

download_images_named('https://example.com')