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{"cells":[{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"L-IWldJT1QF_"},"source":["\n","# 1 Python Expressions and Statements\n","\n","\n","A combination of objects and operators that evaluates to a value/object (by itself a simple expression):\n","\n","\n","|Expression|Meaning|\n","|:-- |:-- |\n","|`(...)`, `[...]`, `{key: value...}`, `{...}`|Grouping, list display, dictionary display, set display (comprehension) |\n","|`x[index]`, `x[index:index]`, `x(arguements...)`, `x.attribute`|Indexing, slicing, call, attribute reference|\n","|`x ** y`|Exponentiation|\n","|`+x`, `-x`|Identity, negation|\n","|`x * y`, `x / y`, `x // y`, `x % y`|Multiplication (repetition), division, integer division, remainder (format)|\n","|`x + y`, `x - y`|Addition (concatenation), substraction|\n","|`x < y`, `x <= y`, `x > y`, `x >= y`, `x == y`, `x != y`, <br>`x in y`, `x not in y`, `x is y`, `x is not y`|Comparisons, membership tests, identity tests|\n","|`not x`|Logical negation|\n","|`x and y`|Logical AND|\n","|`x or y`|Logical OR|\n","|`x if y else z`| Conditional selection |\n","|`lambda arguments: expression`|Anonymous function generation|\n","\n","<br>\n","Python expressions cannot span multiple lines."]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"HG-Ei5nq1QGB"},"source":["---\n","\n","**Statements** (typically one per line) are the larger logic of a program's operation, and the **basic units of instruction** that the Python interpreter parses and processes.\n","\n","Statements use and direct (thereby embed) expressions to process objects.\n","\n","\n","|Statement|Role|Example\n","|:-- |:-- |:-- |\n","|Assignment: `=`|Creating and assigning references|`a, b = 'good', 'bad'` <br> `ls = [1, 5]; ls[1] = 2; ls[2:2] = [3, 4]` |\n","|Augmented assignment: <br>`+=`, `-=`, `*=`, `/=`, `%=`, etc.| Combining a binary operation and <br> an assignment statement|`a *= 2` <br> `a += b` |\n","|`del`|Deleting references|`del variable` <br> `del object.attribute` <br> `del data[index]` <br> `del data[index:index]`|\n","\n","\n","\n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"9GjcGcggI3Z8"},"outputs":[],"source":["x = 7 % 3 # statements use expressions"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/","height":106},"id":"SIyMpNZ9I3Z9","outputId":"fbeb0dca-d732-45c8-a4a4-9d04e32b9111","executionInfo":{"status":"error","timestamp":1708937556213,"user_tz":-480,"elapsed":419,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}}},"outputs":[{"output_type":"error","ename":"SyntaxError","evalue":"invalid syntax. Maybe you meant '==' or ':=' instead of '='? (<ipython-input-2-443cd3beb46b>, line 1)","traceback":["\u001b[0;36m File \u001b[0;32m\"<ipython-input-2-443cd3beb46b>\"\u001b[0;36m, line \u001b[0;32m1\u001b[0m\n\u001b[0;31m (x = 7) % 3 # but not the other way around!\u001b[0m\n\u001b[0m ^\u001b[0m\n\u001b[0;31mSyntaxError\u001b[0m\u001b[0;31m:\u001b[0m invalid syntax. Maybe you meant '==' or ':=' instead of '='?\n"]}],"source":["(x = 7) % 3 # but not the other way around!"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"GLN14Y87I3Z9"},"source":["\n","In general, the interpreter executes statements ***sequentially***, one after the next as it encounters them."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"alFh6R-nI3Z-","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708937632480,"user_tz":-480,"elapsed":312,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"25551e52-5492-4a7e-aab5-333c5f9b3895"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Charles is a male at 30 years old.\n"]}],"source":["name = \"Charles\"\n","age = 30\n","gender = \"male\"\n","print(name, 'is a', gender, 'at', age, 'years old.')"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"iGR4TpSs1QGO"},"source":["\n","<br>\n","\n","\n","In many cases, we want programs to have behaviors other than **sequential execution** of statements.\n","\n","For a bank to consider whether or not to offer someone a loan:\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"cell_style":"center","id":"ODb6fCqo1QGR"},"source":["\n","| Name | Income | Decision |\n","|-----|-----|-----|\n","| Amy | 27 | ? |\n","\n","<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/1dt.png\" width=500 style=\"float: left; \" />\n","\n","Pseudo code:\n","<pre>\n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";>income >= 30</span> <span style=\"color:#2767C5\";>=></span> approve\n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>else</span> <span style=\"color:#2767C5\";>=></span> reject\n","\n","</pre>"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"NQEKyquU1QGT"},"source":["\n","\n","**Control structures** direct the order of execution of the statements and allow programmers to put some \"logic\" into their python code.\n","\n","Two groups of **control flow statements**:\n","\n","- Conditionals:\n","\n"," - `if` statements\n","\n","- Loops:\n"," - `for` statements (***definite*** loops)\n"," - `while` statements (***indefinite*** loops)\n"," \n","These statements contain (groups of) other statements (spanning multiple lines), and are called **compound statements**."]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"PBxb2kWC1QGU"},"source":["\n","<br>\n","\n","# 2 Conditional Execution: The `if` Statement\n","\n","\n","\n","\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"tECSWmEcxh6r"},"source":["\n","## 2.1 Basic Format\n","\n","The `if` statement tests a condition and acts on it depending on whether it's ***true*** or ***false***.\n","\n","The simplest form is as follows:\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"IAuAa2O31QGV"},"source":["\n","<pre class=\"lang-python\">\n","<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition></span>: <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># The colon (:) is required</span>\n"," <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># Indentation is used to define a group of statements.</span>\n","<div style=\" border-left: 6px solid red; background-color: #e8e9ea;\"> statement 1 \n"," statement 2 \n"," ...\n"," statement N</div> \n","following statement(s)\n","</pre>\n","\n","<br>\n","\n","- `<condition>` is an expression that evaluates to a **Boolean value**.\n","\n","- Contiguous statements ***at the matching indentation level*** are considered part of the same group. They are executed (***sequentially***) only if `<condition>` is `True`. Indentation is part of Python's syntax. It defines the grouping of statements.\n","\n","- If `<condition>` is `False`, the entire group is skipped over and not executed.\n","\n","---"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"KSb2sPvYI3aE","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708938268070,"user_tz":-480,"elapsed":15978,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"99fd12c2-f13a-46d7-bc5b-ba1b9eee7642"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Please enter the income of the customer: 40\n","The customer's monthly income is 40.0K\n","Approve!\n"]}],"source":["income=float(input('Please enter the income of the customer: '))\n","\n","if income >= 30: # check if the condition is met or not\n"," print(f\"The customer's monthly income is {income}K\")\n"," print(\"Approve!\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"wjdevCKJiUlZ"},"source":["Non-Boolean values can be used in place of `<condition>`. Rules for deciding the truthiness or falsehood of a non-Boolean value:\n","\n","- All ***non-zero*** numbers and all ***non-empty*** strings are true;\n","\n","- `0` and the ***empty*** string (`\"\"`) are false;\n","\n","- Other built-in data types that can be considered to be ***empty*** or ***not empty*** follow the same pattern."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"UPYqZRPvH_8X","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708938396212,"user_tz":-480,"elapsed":317,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"584cd4f3-d1af-4ffa-d470-e9e9b0a1bd30"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["False"]},"metadata":{},"execution_count":6}],"source":["# without executing the code, predict the return value\n","bool(\"\")"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"RCGq2ZPtISCp","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708938402079,"user_tz":-480,"elapsed":454,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"6ecb7341-2d88-4fc2-faaa-a0f8dda229e9"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["False"]},"metadata":{},"execution_count":7}],"source":["# without executing the code, predict the return value\n","bool([])"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"RBMCPV3BI3aD","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708938443541,"user_tz":-480,"elapsed":288,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"692995c2-37fe-425c-9749-4c5c839c104d"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Hello, Amy!\n"]}],"source":["name = 'Amy'\n","if name:\n"," print(f\"Hello, {name}!\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"pUvGXayBItcy"},"source":["Notice: It is permissible to condense the clause header and the entire group on one line with `;` separating them:\n","\n","<pre class=\"lang-python\">\n","<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition></span>: statement 1; statement 2, ...; statement N</pre>"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"6yVzNHIKIyHq","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708938527344,"user_tz":-480,"elapsed":301,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"09a7c486-4438-4551-d543-1adf4e3aaa8d"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Hello, Amy!\n","Hello, Amy+1!\n","Hello, Amy+2!\n"]}],"source":["name = 'Amy'\n","if name: print(f\"Hello, {name}!\"); print(f\"Hello, {name}+1!\"); print(f\"Hello, {name}+2!\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"W51jhFDXI3aF"},"source":["\n","\n","## 2.2 Multiway Branching: The `else` and `elif` Clauses\n","\n","\n","\n","The optional `elif` (short for *else if*) and `else` clauses allows conditional execution to be based on multiple alternatives.\n","\n","<br/>\n","\n","<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/4dt.png\" width=500 />\n","\n","\n","Here is a code skeleton that shows the full potention of an `if` statement:\n","\n","<pre class=\"lang-python\">\n","<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition 1></span>:\n"," statement(s) \n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>elif</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition 2></span>:\n"," statement(s)\n"," \n"," ...\n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>elif</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition N></span>:\n"," statement(s) \n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>else</span>: <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># All clause headers are all at the same indentation level.</span>\n"," statement(s)\n","\n","following statement(s)\n","</pre>\n","\n","\n","\n","- An arbitrary number of `elif` clauses can be specified. Conditions are evaluated in turn and the block corresponding to the first that is `True` is executed.\n"," \n","- Once one of the expressions is `True` and its block is executed, none of the remaining expressions are tested.\n","\n","- If none of the expressions are `True`, and the group of an ***optional*** `else` clause is executed if specified.\n","\n"," - There can be only one `else` clause, and it must be specified last.\n"," \n"," \n","\n"," \n","\n","---\n","\n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"6Nh4PGpeI3aG","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708939033405,"user_tz":-480,"elapsed":2,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"500615f6-5d67-4a7f-e686-2fc883a53350"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["The customer's monthly income is 50K\n","Collect more information!\n","Done\n"]}],"source":["income = 50\n","\n","print(f\"The customer's monthly income is {income}K\")\n","\n","if income >= 70:\n"," print(\"Approve!\")\n","elif income >= 30: # why not 30 <= income < 70?\n"," print(\"Collect more information!\")\n","else:\n"," print(\"Reject!\")\n","\n","print(\"Done\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"922WdGwwKPWn"},"source":["<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/5dt.png\" width=500 style=\"float: left; margin-top: 1.5em; \" />\n","\n","*Exercise:* Following the same logic, try to write codes for the above decision rule."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"rH5XP269KVTJ","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708939254073,"user_tz":-480,"elapsed":459,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"fcfe9823-7cfd-4c82-d477-4922516f81cc"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["The customer's monthly income is 60K\n","Conditionally approve!\n","Done\n"]}],"source":["#write your codes here\n","income = 60\n","\n","print(f\"The customer's monthly income is {income}K\")\n","\n","if income >= 70:\n"," print(\"Approve!\")\n","elif income >= 50:\n"," print(\"Conditionally approve!\")\n","elif income >= 30:\n"," print(\"Collect more information!\")\n","else:\n"," print(\"Reject!\")\n","\n","print(\"Done\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"3KMM-HKJkP9v"},"source":["<br/>\n","\n","## 2.3 Nested `if` statements\n","\n","\n","An `if` statement enclosed inside another `if` statement is called a ***nested*** `if` statement.\n","\n","\n"," `if` statements can nest (***to arbitrary depth***) to formulate more complicated conditionals.\n","\n","\n","\n"," | Name | Income | Criminal | Result |\n","|-----|-----|-----|-----|\n","| Amy | 27 | No | ? |\n","\n","\n","<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/2dt.png\" width=500 style=\"float: left;\" />\n","\n","\n","\n","Pseudo code:\n","\n","<pre>\n","<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";>income >= 30</span> <span style=\"color:#2767C5\";>=></span> approve\n","<span style=\"color:#2767C5\";>else</span> =>\n"," <span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";>criminal == No</span> <span style=\"color:#2767C5\";>=></span> approve\n"," <span style=\"color:#2767C5\";>else</span> <span style=\"color:#2767C5\";>=></span> reject\n","</pre>"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"Q9jLhZjZI3aH"},"outputs":[],"source":["income = 27\n","criminal = \"No\"\n","\n","if income >= 30:\n"," print('Approve!')\n","else:\n"," if criminal == \"No\":\n"," print('Approve!')\n"," else:\n"," print('Reject!')\n","\n","print(\"Done\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"C0A8aKmrSgrt"},"source":["Can you use `elif` to implement the same function?"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"9ErPs2JISp7G","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708939609401,"user_tz":-480,"elapsed":311,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"816866f2-f077-4acd-b01d-e6bf12372abc"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Approve!\n","Done\n"]}],"source":["# write your codes here\n","income = 27\n","criminal = \"No\"\n","\n","if income >= 30:\n"," print('Approve!')\n","elif criminal == \"No\":\n"," print('Approve!')\n","else:\n"," print('Reject!')\n","\n","print(\"Done\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"CBoghJzLI3aI"},"source":["\n","---\n","\n","**<font color='steelblue' > Question</font>**: Write code to describe the decision rules represented by the following decision tree:\n","\n","| Name | Income | Years | Criminal | Result |\n","|-----|-----|-----|-----|-----|\n","| Amy | 27 |4.2 | No | ? |\n","\n","\n","\n","<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/3dt.png\" width=500 style=\"float: left; margin-top: 1.5em; \" />\n","\n","\n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"rLA3rsLCI3aI","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708939923033,"user_tz":-480,"elapsed":273,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"fb3cd110-06b1-47b9-84b2-3576210dc8bb"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Approve!\n"]}],"source":["# try to write code for it by yourself\n","\n","customer = {'Name': 'Amy', 'Income': 27, 'Years': 4.2, 'Criminal': 'No'}\n","\n","# code that implements the decision rule\n","\n","if customer['Income'] >= 70:\n"," print('Approve!')\n","elif customer['Income'] >= 30:\n"," if customer['Years'] >= 2:\n"," print('Approve!')\n"," else:\n"," print('Reject!')\n","else:\n"," if customer['Criminal'] == 'No':\n"," print('Approve!')\n"," else:\n"," print('Reject!')"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"9327fVBG1QHE"},"source":["\n","\n","<br/>\n","\n","## 2.4 Conditional Expressions\n","\n","Python supports an additional decision-making entity called a **conditional expression**.\n","\n","The **conditional operator** has 3 operands. The syntax is as follows:\n","\n","<br>\n","\n","<pre class=\"lang-python\"><span style=\"color:#BB2F29\";><expression 1></span> <span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition></span> <span style=\"color:#2767C5\";>else</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><expression 2></span> <span style=\"font-style:italic; color:dark teal;\";># The else part is mandatory</span></pre>\n","\n","\n","<br>\n","\n","- `<condition>` is evaluated first:\n","\n"," - if `True`, the expression evaluates to `<expression 1>`;\n"," \n"," - otherwise, the expression evaluates to `<expression 2>`.\n","\n","\n","<br>\n","\n","The conditional operator provides a syntactic shorthand for the normal `if` statement.\n","\n","\n"," \n","<pre class=\"lang-python\">\n","<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> a < b:\n"," print('a is less than b')\n","<span style=\"color:#2767C5\";>else</span>:\n"," print('a is greater than or equal to b')\n","</pre>\n","\n","\n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"n0fXzuNbndF8","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940098559,"user_tz":-480,"elapsed":312,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"7248dff1-2c5b-4ef1-d0b8-772f870bdc13"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["a is less than b\n"]}],"source":["a, b = 3, 7\n","print('a is less than b') if a < b else print('a is greater than or equal to b')"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"tSNr3Ha1TrHX"},"source":["A common use of the conditional expression is to select variable assignment.\n","\n","For example, suppose you want to find the larger one of two numbers. Of course, there is a built-in function max() that does just this (and more) that you could use. But suppose you want to write your own code from scratch."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"TlcdUWJ6TtQX"},"outputs":[],"source":["if a > b:\n"," m = a\n","else:\n"," m = b"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"co-CL7ERTut3"},"source":["Compare it with a conditional expression"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"75wUZvPTTv19","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940239840,"user_tz":-480,"elapsed":321,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"e52260d5-c166-49ef-f25c-a526ca0281c1"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["3\n","7\n","7\n"]}],"source":["a, b = 3, 7\n","print(a)\n","print(b)\n","\n","m = a if a > b else b\n","print(m)\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"oGIdrvxn1QHL"},"source":["The conditional expression has lower precedence than virtually all the other operators:"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"7zifmINa1QHM"},"outputs":[],"source":["x = y = 1 # chained assignment that sets both x and y to 1"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"cell_style":"split","id":"DXlZ6Z1x1QHQ","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940337169,"user_tz":-480,"elapsed":3,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"9eee2536-171f-436e-c464-c58bbfd6e858"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["16"]},"metadata":{},"execution_count":19}],"source":["5 + (x if x >= y else y) + 10"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"cell_style":"split","id":"WHv32Lvn1QHh","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940378058,"user_tz":-480,"elapsed":655,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"10ca963a-4d6b-4c4a-f892-a8f566db5f64"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["6"]},"metadata":{},"execution_count":20}],"source":["5 + x if x >= y else y + 10"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"BTDWrrrl1QHk"},"source":["\n","<br/>\n","\n","# 3 Indefinitive Loops: The `while` Statement\n","\n","A `while` loop repeats a sequence of statements until a particular condition is no longer satisfied.\n","\n","The simplest form of a `while` loop is shown below:\n","\n","<br>\n","\n","<pre class=\"lang-python\"><span style=\"color:#2767C5\";>while</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition></span>: <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># The colon (:) is required</span>\n"," <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># Again, indentation is used for grouping</span>\n","<div style=\" border-left: 6px solid red; background-color: #e8e9ea;\"> statement 1 \n"," statement 2 \n"," ...\n"," statement N</div> \n","following statement(s)\n","</pre>\n","\n","<br>\n","\n","- When a `while` loop is encountered, `<condition>` is first evaluated to return a **Boolean value**.\n","\n"," - `<condition>` is typically formulated with a variable (called a *counter*) whose value changes with iterations.\n","\n","- Statements ***indented to the same level*** are referred to as the **loop body** and executed if `<condition>` is `True`.\n"," \n","- `<condition>` is then checked again.\n"," \n","- Execution repeats these two steps until `<condition>` becomes `False`.\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"2JmYClkzI3aM"},"source":["\n","\n","<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/whileloop.PNG\" width=360/>"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"xY5vf-4O1QHk","scrolled":true,"colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940666858,"user_tz":-480,"elapsed":313,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"d29b55e5-31a0-4f65-dff9-40c042cde8ab"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["5\t4\t3\t2\t1\tComplete!\n"]}],"source":["n = 5\n","while n > 0: # n is the counter\n"," print(n, end='\\t')\n"," n = n - 1 # modify the value of the counter in every iteration\n","print(\"Complete!\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"03_li4ZDI3aN"},"source":["\n","|Round No.| Value of Counter `n`| Value of Condition `n > 0`| Printed Output|\n","|:-- |:-- |:-- |:-- |\n","|1|`5`|`True`| `5`|\n","|2|`4`|`True`| `4`|\n","|3|`3`|`True`| `3`|\n","|4|`2`|`True`| `2`|\n","|5|`1`|`True`| `1`|\n","|6|`0`|`False`| ❌ |"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"Pb7rff5MYp6l"},"source":["If we want to print the string \"spam\" as follows: spam-> pam-> am-> m"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"-a8Rar4tI3aN","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940803867,"user_tz":-480,"elapsed":292,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"68883b3b-0302-42bd-a26f-94d3e830c32d"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["spam\tpam\tam\tm\t"]}],"source":["s = 'spam'\n","while s: # while s is not empty; more concise than s != ''\n"," print(s, end='\\t')\n"," s = s[1:]"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"tHaW8ECh1QHn"},"source":["\n","- `while` loops can be nested to arbitrary depth.\n","\n","\n","- `while` loops can be nested inside `if` statements, and vice versa.\n","\n","What does the following program do?"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"-zqowxik1QHn","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940914805,"user_tz":-480,"elapsed":322,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"0dc871c9-703f-489e-bc75-b3784523c293"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["5\t3\t1\t"]}],"source":["n = 5\n","while n:\n"," if n % 2 == 1:\n"," print(n, end='\\t')\n"," n = n - 1"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"DteiHCcbZzFn"},"source":["*Exercise:* Write a program to print all even numbers whose squares are smaller than 100 (the expected output would be 0,2,4,6,8)."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"Gqouc7TUaCi_"},"outputs":[],"source":["# write your codes here\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"Mu5_qbUYaNyV"},"source":["- A `while` loop can also be specified on one line (for your knowledge, but in practice mostly written in multiple lines to make the logic clear):\n","\n","<pre class=\"lang-python\"><span style=\"color:#2767C5\";>while</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition></span>: statement 1; statement 2; ...; statement N</pre>\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"jeHzxBO-bQhB","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1708940976415,"user_tz":-480,"elapsed":296,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"e33fa3bf-527f-4011-8f31-99d040ee6c22"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["5\t4\t3\t2\t1\t"]}],"source":["n = 5\n","while n > 0: # n is the counter\n"," print(n, end='\\t')\n"," n = n - 1"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"gTNWbOiBbRpo"},"source":["Try to rewrite the above codes in one 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\u001b[0;36mzmq.backend.cython.socket.Socket.send\u001b[0;34m()\u001b[0m\n","\u001b[0;32mzmq/backend/cython/socket.pyx\u001b[0m in \u001b[0;36mzmq.backend.cython.socket._send_copy\u001b[0;34m()\u001b[0m\n","\u001b[0;32m/usr/local/lib/python3.10/dist-packages/zmq/backend/cython/checkrc.pxd\u001b[0m in \u001b[0;36mzmq.backend.cython.checkrc._check_rc\u001b[0;34m()\u001b[0m\n","\u001b[0;31mKeyboardInterrupt\u001b[0m: "]}],"source":["n = 5\n","while n:\n"," if n % 2 == 1:\n"," print(n, end='\\t')\n"," # n = n - 1"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"f_aLYDlN1QHu"},"source":["\n","\n","<br/>\n","\n","# 4 Interrupting Loops: `break` and `continue`\n","\n","Python provides two keywords `break` and `continue` that terminate a loop prematurely:\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"0rRygy8v1QHv"},"source":["\n","<pre class=\"lang-python\">\n","<span style=\"color:#2767C5\";>while</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition></span>: \n"," <div style=\" border-left: 6px solid red; background-color: #e8e9ea;\"> statement(s)\n"," \n"," <span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition></span>: <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># execution steps into the block containing continue or break if True </span>\n"," statement(s)\n"," <span style=\"color:#2767C5\";>continue</span> or <span style=\"color:#2767C5\";>break</span> \n"," \n"," statement(s) <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># skipped over if continue or break is reached </span></div>\n","following statement(s) </pre>\n","\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"kJ9uTIQ81QHw"},"source":["\n","- The `break` and `continue` statements are usually further nested in an `if` test to take action in response to some `<condition>`.\n","\n"," - The `continue` statement terminates the ***current*** iteration immediately.\n"," \n"," - The `break` statement immediately terminates a loop ***entirely***."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"xpeXvRCP1QHw"},"outputs":[],"source":["gradebook = [95, 92, 89, 100, 71, 67, 59, 82, 75, 29]"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"x7UeY88xeark"},"source":["How can we get the number of students who have earned scores above 90?\n","- check grades one by one to see the grade is higher than 90\n","- if a grade is higher than 90, we should record that number\n","- if a grade is lower than 90, no need to do anything => maybe a `continue` can be used"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"cell_style":"center","id":"U0f5NBIA1QHy","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709266414447,"user_tz":-480,"elapsed":332,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"47635908-6bc9-410d-bd13-a8c067159cc5"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["(3, 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needed"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"zbf67I931QH6","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709266563726,"user_tz":-480,"elapsed":319,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"3b9ec26d-a8d8-4212-f491-c0a1fec56ae9"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["[100, 95, 92, 89, 82, 75, 71, 67, 59, 29]"]},"metadata":{},"execution_count":4}],"source":["gradebook_sorted = sorted(gradebook, reverse=True)\n","gradebook_sorted"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"IZejEOCh1QIA","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709266610740,"user_tz":-480,"elapsed":310,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"77210633-b595-46c6-f081-9bec36f40464"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["(3, 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teal;\"># apply to the inner loop</span>\n","\n"," <span style=\"color:#2767C5\";>continue</span> or <span style=\"color:#2767C5\";>break</span> <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># apply to the outer loop</span></pre> \n","\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"JlM8WWjxjJHM"},"source":["What if we want to get the number of students in different score ranges 91-100, 81-90, 71-80, 61-70, ..., 11-20, 1-10?"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"hSqkiZCX1QID"},"outputs":[],"source":["gradebook_sorted"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"nGuVkvoVI3aQ","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709267043497,"user_tz":-480,"elapsed":290,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"4da166cf-8d78-4cd7-ef14-ec8e47134bca"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["3 students have earned scores of 91 to 100 points\n","2 students have earned scores of 81 to 90 points\n","2 students have earned scores of 71 to 80 points\n","1 students have earned scores of 61 to 70 points\n","1 students have earned scores of 51 to 60 points\n","0 students have earned scores of 41 to 50 points\n","0 students have earned scores of 31 to 40 points\n","1 students have earned scores of 21 to 30 points\n","0 students have earned scores of 11 to 20 points\n","0 students have earned scores of 1 to 10 points\n"]}],"source":["i = 0\n","threshold = 90\n","\n","while threshold >= 0:\n"," count = 0\n","\n"," while i < len(gradebook_sorted):\n"," if gradebook_sorted[i] <= threshold:\n"," break\n"," count += 1\n"," i += 1\n","\n"," print(f'{count} students have earned scores of {threshold+1} to {threshold+10} points')\n"," threshold -= 10"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"3wYJAE7H1QIW"},"source":["\n","\n","\n","\n","<br/>\n","\n","# 5 Definitive Loops: The `for` Statement\n","\n","\n","A `for` statement allows for looping over sequences, processing them one item at a time.\n","\n","The simple form of a `for` loop is as follows:\n","\n","\n"," <br>\n","\n","<pre class=\"lang-python\">\n","<span style=\"color:#2767C5\";>for</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><variable></span> <span style=\"color:#2767C5\";>in</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><iterable></span>: \n","\n"," statement(s) <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># The break and continue statements also work the same here</span>\n","\n","following statements</pre>\n","\n"," \n","<br>\n","\n","\n","<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/forloop.png\" width=600/>\n","\n","\n","\n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"PX_dL148I3aR","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709267270979,"user_tz":-480,"elapsed":322,"user":{"displayName":"jing 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etc."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"EjfkIYt91QIW","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709267458403,"user_tz":-480,"elapsed":372,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"3fecab13-4edc-4272-d549-de68ef14385b"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["P*y*t*h*o*n* *P*r*o*g*r*a*m*m*i*n*g*"]}],"source":["# A string is also an iterable\n","for letter in \"Python Programming\":\n"," print(letter, end='*')"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"gZgXma561QIY"},"source":["Comparing the counter-based `while` loops, `for` loops handle the details of the iteration automatically:"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"yDEXIZFg1QIZ"},"outputs":[],"source":["gradebook"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"3L4SmQQLo_-X"},"source":["Previously, we used the `while` loop to count the number of students who have earned scores above 90."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"cell_style":"split","id":"VGFtFB5HI3aS"},"outputs":[],"source":["i = 0\n","count_above = 0\n","\n","while i < len(gradebook):\n"," i = i + 1\n"," if gradebook[i-1] <= 90:\n"," continue\n"," count_above += 1\n","\n","count_above"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"vqKj5SyKo4je"},"source":["We can achieve the same goal using the `for` loop"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"cell_style":"split","id":"rlVQ6yWk1QIb","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709267564256,"user_tz":-480,"elapsed":291,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"381fb2ab-644a-4002-cb53-2f830ce293ee"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["3"]},"metadata":{},"execution_count":9}],"source":["count_above = 0\n","\n","for score in gradebook:\n"," if score <= 90:\n"," continue\n"," count_above += 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demand in a `for` loop, we can use [`range()`](https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#range) (the constructor for an immutable sequence of integers) to create a **range** object:\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"Z7fOjl1P1QIu","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709268322194,"user_tz":-480,"elapsed":281,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"091967ea-b020-484b-b26c-5b21835c31e3"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["range(0, 5)"]},"metadata":{},"execution_count":12}],"source":["range(5)"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"3BiAtrF_1QIx"},"source":["The content of a range object can be displayed by a list 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['Amy', 1400, 'Yes', False, 'Jane', 1355, 'No', False, 'Brian', 2000, 'Yes', True]\n","output_strings = [f'{records[i]} at position {i}' for i in range(0, len(records), 4)] #list comprehension\n","output_strings"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"-T9s8ydazQ8C"},"source":["\n","\n","**<font color='steelblue' >Question</font>**: Can you create a nested list that organizes each customer record with a sublist using list comprehension?\n","\n","```python\n","records = ['Amy', 1400, 'Yes', False, 'Jane', 1355, 'No', False, 'Brian', 2000, 'Yes', True]\n","```\n","\n","\n","```python\n","[['Amy', 1400, 'Yes', False],\n"," ['Jane', 1355, 'No', False],\n"," ['Brian', 2000, 'Yes', True]]\n","```"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"GJVj1UY0zTtb","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709268862210,"user_tz":-480,"elapsed":302,"user":{"displayName":"jing 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'while', 'loop']\n","```"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"L---q5zFul2r","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709269299275,"user_tz":-480,"elapsed":3,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"d0f8ddae-d70e-4814-ce31-9e9c1496f8bf"},"outputs":[{"output_type":"execute_result","data":{"text/plain":["[8, 12]"]},"metadata":{},"execution_count":25}],"source":["l = ['Python', 'programming', 'language', 'allows', 'the', 'use', 'of', 'a', 'while', 'loop', 'inside', 'another', 'while', 'loop']\n","# write your codes here\n","[index for index, item in enumerate(l) if item[0] == \"w\"]"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"5X_CzNhm1QJO"},"source":["\n","<br/>\n","\n","## 6.3 Parallel Traversals with **`zip()`**\n","\n","\n","```python\n","names = ['John', 'Danny', 'Tyrion', 'Sam']\n","balances = [20, 10, 5, 40]\n","students = ['Yes', 'No', 'Yes', 'No']\n","outcomes = [False, False, True, True]\n","```\n","\n","```\n","John : False\n","Danny : False\n","Tyrion : True\n","Sam : True\n","```\n","\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"G226xGTUJxBu"},"source":["The built-in [`zip()`](https://docs.python.org/3/library/functions.html#zip) function allows us to visit multiple sequences ***in parallel***.\n","\n","\n","`zip()` takes one or more sequences as arguments and returns a series of tuples that pair up parallel items taken from those sequences:\n","\n","<img src=\"https://raw.githubusercontent.com/justinjiajia/img/master/python/zip1.svg\" width=500/>\n","\n","\n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"cell_style":"center","id":"3t73kol61QJT","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709269498430,"user_tz":-480,"elapsed":339,"user":{"displayName":"jing 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here\n","list(zip(*gradebook))[1]"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"X8ExSsBU1QJw"},"source":["\n","<br/>\n","\n","## (Optional) 6.4 Nested Comprehension"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"YheQtAh4I3ab"},"outputs":[],"source":["gradebooks = [[['Alice', 95], ['Troy', 92]], [['James', 89], ['Charles', 100], ['Bryn', 59]]]"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"4RNnEZdE1QKE"},"source":["To pull out data on scores only, we can code ***nested*** loops, each removing one level of nesting:"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"ckdva-CL1QKF","scrolled":true},"outputs":[],"source":["[score for course in gradebooks for name, score in course]\n","# sequence unpacking is also used here; so we only need a 2-level loop to remove 3 levels of nesting"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"vIb9SWk81QKH"},"source":["The general structure of comprehensions looks like this:\n","\n","<pre>[ expression <span style=\"color:#2767C5\";>for</span> target_1 <span style=\"color:#2767C5\";>in</span> iterable_1 [<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition_1></span>]\n"," <span style=\"color:#2767C5\";>for</span> target_2 <span style=\"color:#2767C5\";>in</span> iterable_2 [<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition_2></span>] ...\n"," <span style=\"color:#2767C5\";>for</span> target_N <span style=\"color:#2767C5\";>in</span> iterable_N [<span style=\"color:#2767C5\";>if</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><condition_N></span>] ]</pre>\n"," \n"," \n","We can nest a comprehension in the output expression to retain the existing nesting and produce grouped data: "]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"pyu9Wzj71QKI"},"outputs":[],"source":["[[score for name, score in course] for course in gradebooks]"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"NjDit7qC1QKK"},"source":["Sublists produced by the inner comprehension can be further fed into some aggregation functions, like `max()`, `sum()`, etc., to yield group statistics:"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"7amz5Hb31QKL"},"outputs":[],"source":["[max([score for name, score in course]) for course in gradebooks]"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"URmKgSzDHh2n"},"source":["\n","**<font color='steelblue' >Question</font>**: Write a comprehension to calculate the number of students who earned scores above 90 for each course.\n","\n","```python\n","gradebooks = [[['Alice', 95], ['Troy', 92]], [['James', 89], ['Charles', 100], ['Bryn', 59]]]\n","```"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"Zfdd7uiZIJMi"},"outputs":[],"source":["# write your code here"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"CVQzZFdXINGC"},"source":["\n","**<font color='steelblue' >Question</font>**: Write code to generate all pairs of students from the list below.\n","\n","```python\n","students = ['Alice', 'Troy', 'James', 'Charles', 'Bryn']\n","```\n","\n","The expected output is as follows:\n","\n","```\n","[('Alice', 'Troy'),\n"," ('Alice', 'James'),\n"," ('Alice', 'Charles'),\n"," ('Alice', 'Bryn'),\n"," ('Troy', 'James'),\n"," ('Troy', 'Charles'),\n"," ('Troy', 'Bryn'),\n"," ('James', 'Charles'),\n"," ('James', 'Bryn'),\n"," ('Charles', 'Bryn')]\n","```"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"2e1PDNSiWQCH"},"outputs":[],"source":["# write your codes here\n","students = ['Alice', 'Troy', 'James', 'Charles', 'Bryn']\n"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"viCjWLz0I3ac"},"source":["---\n","\n","<br>\n","\n","# 7 Exception Handling: The `try` Statement\n","\n","\n","Even if a statement or expression is syntactically correct, it may cause an 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Should the program simply crash?\n","\n","No, we want it to gracefully handle these exceptions."]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"zSq31GeDI-bS","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709270281975,"user_tz":-480,"elapsed":294,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"49015dff-68d4-461c-abef-599673d7d244"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Don't use 0 as the divisor!\n"]}],"source":["try:\n"," 10 * (1/0)\n","except ZeroDivisionError:\n"," print(\"Don't use 0 as the divisor!\")"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"NBN-2LsFI3ad"},"source":["\n","\n","Here is a code skeleton that shows the full potential of the `try` statement:\n","\n","<pre class=\"lang-python\">\n","<span style=\"color:#2767C5\";>try</span>:\n"," statement(s) \n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>except</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><Type 1 Error></span>:\n"," statement(s)\n"," \n"," ...\n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>except</span> <span style=\"color:#BB2F29\";><Type n Error></span>:\n"," statement(s) \n"," \n","<span style=\"color:#2767C5\";>else</span>:\n"," statement(s) \n","\n","<span style=\"color:#2767C5\";>finally</span>: <span style=\"font-style: italic; color:dark teal;\"># All clause headers are all at the same indentation level.</span>\n"," statement(s)\n","\n","following statement(s)\n","</pre>\n","\n","<br>\n","\n","- An arbitrary number of `except` clauses can be specified under the `try` clause to handle different exceptions, e.g., `RuntimeError`, `TypeError`, `NameError`, etc.\n","\n","\n","- If no exception occurs in the `try` clause, all the following `except` clauses are skipped.\n","\n","- If an exception occurs in the `try` clause, the rest of the `try` clause is skipped. Then\n","\n"," - If the exception type is matched by an `except` clause, that clause is executed and then execution continues after the `try` statement.\n"," \n"," - If an exception occurs with no match in the following `except` clauses, execution is stopped and we get the standard error.\n","\n","- In effect, at most one handler will be executed. An `except` clause may name multiple exceptions as a parenthesized tuple, for example: `except (RuntimeError, TypeError, NameError): `\n","\n","- The `try` statement has an optional `else` clause, which must follow all `except` clauses and is executed only when the `try` clause does not raise an exception.\n","\n","- The `try` statement supports another optional `finally` clause, which is intended to define clean-up actions that must be executed under all circumstances, such as closing a file or releasing a lock, regardless of whether an exception was raised or not.\n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":2,"metadata":{"id":"dxngkyfGWQCI","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709542229865,"user_tz":-480,"elapsed":541,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"140680fd-5e4e-4248-b030-4adfd7a8b11d"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["division by zero\n","unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'\n","2.5\n","4.0\n","list index out of range\n"]}],"source":["lst = [1, 'text', 5, 12]\n","for i in range(5):\n"," try:\n"," print(lst[i] / i)\n"," except (TypeError, ZeroDivisionError) as error1: # you can give a name to the captured error using the as keyword\n"," print(error1)\n"," except IndexError as error2:\n"," print(error2)"]},{"cell_type":"code","execution_count":3,"metadata":{"id":"TqXPYq7EWQCJ","colab":{"base_uri":"https://localhost:8080/"},"executionInfo":{"status":"ok","timestamp":1709542438834,"user_tz":-480,"elapsed":35799,"user":{"displayName":"jing wang","userId":"14082445522574457277"}},"outputId":"dfc3514d-de64-4c34-a98b-dcd1a145bfbe"},"outputs":[{"output_type":"stream","name":"stdout","text":["Please enter an integer: 1.3\n","Oops! That was not a valid integer.\n","Please try again...\n","Please enter an integer: 5.8\n","Oops! That was not a valid integer.\n","Please try again...\n","Please enter an integer: 10\n","What you input is 10!\n","Done!\n"]}],"source":["while True:\n"," try:\n"," x = int(input(\"Please enter an integer: \"))\n"," except ValueError:\n"," print(\"Oops! That was not a valid integer.\")\n"," print(\"Please try again...\")\n"," else: # execute when the try clause does not raise an exception.\n"," print(f\"What you input is {x}!\")\n"," print(\"Done!\")\n"," break"]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"k1JnkTL1WQCJ"},"source":["Below are some common types of `Error`s in python:\n","\n","|Type|\tDescription| Example|\n","|:-- |:-- | :-- |\n","|`AttributeError`| Raised on the attribute assignment or reference fails. | `a_tuple = 1, 2, 3` <br> `a_tuple.sort()`|\n","|`ImportError`| Raised when the import statement has troubles trying to load a module. | `import panda` |\n","|`IndexError`|Raised when the index of a sequence is out of range.| `numbers = [1, 2, 3, 4]` <br>`numbers[6]`|\n","|`NameError`| Raised when a variable is not found in the local or global scope. | `course = \"ISOM3400\"` <bR> `print(corse)` |\n","|`TypeError`| Raised when a function or operation is applied to an object of an incorrect type. | `3 + '0.4' `|\n","|`ValueError`|Raised when a function gets an argument of correct type but improper value.|`int('I have $3.8 in my pocket')` |\n","|`ZeroDivisionError`|Raised when the second operand of a division or module operation is zero.| `5 / 0`|\n","\n","\n","\n","Please refer to this [Web page](https://docs.python.org/3/library/exceptions.html) for a full list of built-in exceptions in Python."]},{"cell_type":"markdown","metadata":{"id":"Ka9oT09s1QKN"},"source":["---\n","\n","<br>\n","\n","# Appendix: Python Statements\n","\n","\n","\n","\n","|Statement|Role|Example\n","|:-- |:-- |:-- |\n","|Assignment: `=`|Creating and assigning references|`a, b = 'good', 'bad'` <br> `ls = [1, 5]; ls[1] = 2; ls[2:2] = [3, 4]` |\n","|Augmented assignment: <br>`+=`, `-=`, `*=`, `/=`, `%=`, etc.| Combining a binary operation and <br> an assignment statement|`a *= 2` <br> `a += b` |\n","|`del`|Deleting references|`del variable` <br> `del object.attribute` <br> `del data[index]` <br> `del data[index:index]`|\n","|`if/elif/else`| Selecting actions|`if \"python\":` <br> `print(\"programming\")` |\n","|`for`| Definite loops |`for x in \"python\":` <br> `print(x)` |\n","|`while`| Indefinite/general loops |`while x > 0:` <br> `print(\"positive\")` |\n","|`break`| Loop exit |`while True:` <br> `if exittest(): break` |\n","|`continue`| Loop continue |`while True:` <br> `if skiptest(): continue` |\n","|`try/except/finally`| Catching exceptions |`try:` <br> `action()` <br> `except:` <br> `print('action error')` |\n"," \n","\n"]},{"cell_type":"code","execution_count":null,"metadata":{"id":"F_c1SJi1WQCJ"},"outputs":[],"source":[]}],"metadata":{"colab":{"provenance":[],"toc_visible":true},"hide_input":false,"kernelspec":{"display_name":"Python 3 (ipykernel)","language":"python","name":"python3"},"language_info":{"codemirror_mode":{"name":"ipython","version":3},"file_extension":".py","mimetype":"text/x-python","name":"python","nbconvert_exporter":"python","pygments_lexer":"ipython3","version":"3.7.13"},"toc":{"base_numbering":1,"nav_menu":{},"number_sections":false,"sideBar":true,"skip_h1_title":false,"title_cell":"Table of Contents","title_sidebar":"Contents","toc_cell":false,"toc_position":{},"toc_section_display":true,"toc_window_display":false}},"nbformat":4,"nbformat_minor":0} |