Стек через LifoQueue, ПОЛИЗ, свойства классов

Стек — это структура данных, работающая по принципу LIFO (Last In, First Out): последний добавленный элемент извлекается первым. В Python можно реализовать стек с помощью queue.LifoQueue.

Основные операции:

1. Добавление элемента (push) — помещает элемент в стек.
2. Удаление элемента (pop) — удаляет верхний элемент из стека.
3. Проверка вершины (peek) — возвращает верхний элемент, не удаляя его.
4. Проверка пустоты стека — полезно, чтобы избежать ошибок при попытке pop на пустом стеке.

Пример 

from queue import LifoQueue

# Создание стека

stack = LifoQueue()

# Операции со стеком

stack.put(10)  # Добавить 10

stack.put(20)  # Добавить 20

stack.put(30)  # Добавить 30

# Извлечение элементов

print(stack.get())  # Вывод: 30

print(stack.get())  # Вывод: 20

# Проверка, пуст ли стек

print(stack.empty())  # Вывод: False

# Последний элемент

print(stack.get())  # Вывод: 10

print(stack.empty())  # Вывод: True

2. ПОЛИЗ (Обратная Польская Запись)

Обратная польская запись — это способ записи арифметических выражений, при котором операторы (действия) следуют за операндами. В ПОЛИЗ не требуется скобок для приоритета операций, так как операции выполняются последовательно по мере их появления.

Пример обычного выражения:

(3 + 4) * 5

В ПОЛИЗ это будет:

3 4 + 5 *

Алгоритм обработки ПОЛИЗ использует стек:

1. Читаем элементы слева направо.
2. Если элемент — число, помещаем его в стек.
3. Если элемент — оператор, извлекаем из стека два числа, выполняем операцию и кладём результат обратно в стек.
4. Когда вся строка обработана, результат находится на вершине стека.

Основные концепции свойств классов

1. Геттеры (@property)
   Используются для получения значения атрибута. Вы определяете метод, который возвращает значение, и помечаете его декоратором @property.

2. Сеттеры (@<имя_свойства>.setter)
   Позволяют задать логику, которая выполняется при присваивании значения атрибуту. Связываются с уже существующим свойством.

3. Делетеры (@<имя_свойства>.deleter)
   Логика для удаления атрибута. Связываются с существующим свойством.

class Person:

    def __init__(self, name, age):

        self._name = name

        self._age = age

    @property

    def name(self):

        return self._name

    @name.setter

    def name(self, value):

        if not value.strip():

            raise ValueError("Имя не может быть пустым")

        self._name = value

    @property

    def age(self):

        return self._age

    @age.setter

    def age(self, value):

        if value < 0:

            raise ValueError("Возраст не может быть отрицательным")

        self._age = value

    @age.deleter

    def age(self):

        print("Возраст удален")

        del self._age

# Пример использования

p = Person("Alice", 30)

print(p.name)  # Alice

p.age = 35  # Устанавливаем возраст

print(p.age)  # 35

del p.age  # Удаляем возраст

Задачи

1. Напишите функцию для преобразования арифметического выражения из инфиксной записи (с обычным порядком операций и скобками) в обратную польскую запись (ПОЛИЗ). Требуется поддерживать приоритет операций.

Алгоритм преобразования (с использованием стека):

1. Если символ — число, сразу добавляем его в выходную строку.
2. Если символ — оператор, переносим операторы с более высоким или равным приоритетом из стека в выходную строку, затем помещаем оператор в стек.
3. Скобки: открывающая скобка всегда помещается в стек, а при встрече закрывающей — извлекаем из стека операторы до тех пор, пока не встретим открытую скобку.

def infix_to_poliz(expression):

    precedence = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2}

    stack = LifoQueue()

    output = []

    for token in expression.split():

        if token.isdigit():

           #ваш код

        elif token == '(':

            #ваш код

        elif token == ')':

         #ваш код

        else:  # Это оператор

            #ваш код

    while not stack.empty():

       #ваш код

    return #что-то возвращаем

# Пример инфиксного выражения

expression = "( 3 + 4 ) * 5"

poliz = infix_to_poliz(expression)

print("ПОЛИЗ:", poliz)

2. Добавьте обработку ошибок в функцию вычисления ПОЛИЗ:

1. Недостаточно операндов: если оператору не хватает операндов, выведите ошибку.
2. Пустой стек после вычислений: если в стеке больше одного числа, это означает, что выражение составлено неверно.
3. и т.д.

3. Напишите функцию, которая принимает инфиксное выражение, преобразует его в ПОЛИЗ и затем вычисляет результат.

4. Напишите класс Temperature, который:

1. Имеет атрибут _celsius.
2. С помощью свойства fahrenheit конвертирует температуру из Цельсия в Фаренгейты (_celsius * 9/5 + 32).
3. При обновлении свойства fahrenheit пересчитывает значение _celsius.

5. Создайте класс Employee, который:

1. Имеет свойства name (имя сотрудника) и salary (зарплата).
2. Использует декораторы:
   • Геттер для свойства salary возвращает текущее значение.
   • Сеттер проверяет, что зарплата не ниже минимального значения (например, 30000).