Dodanie lab02

lab-02/lab-02.ipynb

@@ -0,0 +1,650 @@
+{
+ "cells": [
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "# Języki formalne i złożoność obliczeniowa\n",
+    "## Część 1: Wprowadzenie do biblioteki re\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "f5376d249e31d5aa"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "Wyrażenia regularne będziemy robić na podstawie języka python3. Dokumentacja: https://docs.python.org/3.11/library/re.html\n",
+    "\n",
+    "Użyteczna strona do testowania wyrażeń regularnych: https://regex101.com/\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "ce091d4ec144df32"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "# Podstawowe funkcje"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "35428280eb1f704"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## Match\n",
+    "match - zwraca dopasowanie od początku stringa"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "9674be284007455d"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "import re\n",
+    "wynik = re.match(r'Ala', 'Ala ma kota. Kot ma Alę.')\n",
+    "print(wynik)\n",
+    "print(f\"Dopasowano: '{wynik.group()}', początek: {wynik.start()}, koniec: {wynik.end()}\")\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "fa7637b60ae679b5"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## Search\n",
+    "search - zwraca pierwsze dopasowanie w napisie\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "626c591ab52a086"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# search\n",
+    "wynik = re.search(r'ni', 'Może nie najtaniej, ale jako tako.')\n",
+    "\n",
+    "if wynik:\n",
+    "    print(f\"Dopasowano: '{wynik.group()}', początek: {wynik.start()}, koniec: {wynik.end()}\")\n",
+    "else:\n",
+    "    print('Nie znaleziono szukanego ciągu znaków.')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "4f5d7077a85b7108"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "tekst = \"Kto zakłóca ciszę nocną musi ponieść karę: 100 batów!\"\n",
+    "\n",
+    "wzorzec = re.compile('ci')\n",
+    "\n",
+    "wynik = wzorzec.search(tekst)\n",
+    "\n",
+    "if wynik:\n",
+    "    print(f\"Dopasowano: '{wynik.group()}', początek: {wynik.start()}, koniec: {wynik.end()}\")\n",
+    "else:\n",
+    "    print('Nie znaleziono szukanego ciągu znaków.')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "b9da286f8d6936fb"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## findall\n",
+    "findall - zwraca listę wszystkich dopasowań\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "600b87dd6af48c04"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# findall\n",
+    "wzorzec = re.compile('o')\n",
+    "\n",
+    "wynik = wzorzec.findall(tekst)\n",
+    "\n",
+    "if len(wynik) > 0:\n",
+    "    print(type(wynik))\n",
+    "    print(f'Dopasowano: {wynik}')\n",
+    "else:\n",
+    "    print(f'{wynik} Nie znaleziono szukanego ciągu znaków.')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "37a93d9d61c6178d"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "wzorzec = re.compile('o')\n",
+    "\n",
+    "wynik = wzorzec.finditer(tekst)\n",
+    "for w in wynik:\n",
+    "    print(type(w))\n",
+    "    print(f'Dopasowano: \"{w.group()}\", początek: {w.start()}, koniec: {w.end()}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "3232906632de2fe1"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "*Uwaga*: pobierając z iteratora elementy, usuwamy je, nie można zatem ponownie się do nich odwołać."
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "62e8a0370ee58827"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## Użycie przedrostka 'r' w wyrażeniach regularnych w Pythonie\n",
+    "\n",
+    "W Pythonie przedrostek `r` przed łańcuchem znaków oznacza \"surowy\" łańcuch znaków (ang. *raw string*). Dlaczego jest to przydatne w kontekście wyrażeń regularnych?\n",
+    "\n",
+    "Wyrażenia regularne często używają znaków specjalnych, takich jak `\\d`, `\\w`, `\\b` itp. W standardowych łańcuchach znaków w Pythonie, znaki te mają specjalne znaczenie. Na przykład, `\\t` oznacza tabulację, a `\\n` oznacza nową linię.\n",
+    "\n",
+    "Jeśli chcemy użyć takiego wyrażenia regularnego w Pythonie, musielibyśmy podwajać znaki ukośnika, aby uniknąć konfliktu z wbudowanymi sekwencjami ucieczki w łańcuchach znaków, np. `\\\\d`, `\\\\w`."
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "6342ff85cd5fc35a"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# Bez użycia surowego łańcucha znaków\n",
+    "result1 = re.findall(\"\\\\d+\", \"123 abc 456\")\n",
+    "print(result1)\n",
+    "\n",
+    "# Używając surowego łańcucha znaków\n",
+    "result2 = re.findall(r\"\\d+\", \"123 abc 456\")\n",
+    "print(result2)\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "b09fa3103ec18719"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## sub\n",
+    "Kolejną użyteczną metodą jest sub(), która pozwala na zmianę wzorca na inny ciąg znaków:"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "e9e3f41e90bbd746"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "wzorzec = re.compile(r'ni')\n",
+    "\n",
+    "zmieniony = wzorzec.sub('Ni!', tekst)\n",
+    "print(zmieniony)"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "af633211d7faca67"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## split\n",
+    "split - dzieli napis na podstawie wzorca"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "ea9205aa03ed7476"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "wzorzec = re.compile(r' ')\n",
+    "\n",
+    "wynik = wzorzec.split(tekst)\n",
+    "print(f'Uzyskano {len(wynik)} wyniki/ów.')\n",
+    "for w in wynik:\n",
+    "    print(w)"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "71dc3b254a93f31c"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "# Metaznaki\n",
+    "[] - zbiór znaków\n",
+    "\n",
+    ". - jakikolwiek znak\n",
+    "\n",
+    "^ - początek napisu\n",
+    "\n",
+    "$ - koniec napisu\n",
+    "\n",
+    "? - znak występuje lub nie występuje\n",
+    "\n",
+    "\\* - zero albo więcej pojawień się\n",
+    "\n",
+    "\\+ - jeden albo więcej pojawień się\n",
+    "\n",
+    "{} - dokładnie tyle pojawień się\n",
+    "\n",
+    "| - lub\n",
+    "\n",
+    "() - grupa\n",
+    "\n",
+    "\\ - znak ucieczki\n",
+    "\n",
+    "\\d digit\n",
+    "\n",
+    "\\D nie digit\n",
+    "\n",
+    "\\s whitespace\n",
+    "\n",
+    "\\S niewhitespace"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "4b16abb6848f09ae"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "wzorzec = re.compile(r'.')\n",
+    "print(wzorzec.findall(tekst))"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "ac6669cac4f52d27"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# jeden lub wiecej / zero lub wiecej\n",
+    "\n",
+    "tekst = \"BCAAABGTAABBBCCTTSAGG4324242\"\n",
+    "print(f'Łańcuch: {tekst}')\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'X+')\n",
+    "print(f'Jeden lub więcej X: {wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'X*')\n",
+    "print(f'Zero lub więcej X: {wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "634e4b66a5081f97"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# zero lub jeden\n",
+    "\n",
+    "print(f'Łańcuch: {tekst}')\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'.?')\n",
+    "print(wzorzec.findall(tekst))\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'.?T')\n",
+    "print(wzorzec.findall(tekst))"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "44195e00a81b23fb"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "print(f'Łańcuch: {tekst}')\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'A+')\n",
+    "print(f'Dopasowanie zachłanne: {wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'A+?')\n",
+    "print(f'Dopasowanie leniwe: {wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "ea861a33e942d42a"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "print(f'Łańcuch: {tekst}')\n",
+    "\n",
+    "# dokladnie 3 dopasowania\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'A{3}')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "# pomiedzy 2 i 3 dopasowania\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'A{2,3}')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "# 2 lub wiecej dopasowan\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'A{2,}')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "# 3 lub mniej dopasowan\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'A{,3}')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "751272b81731af36"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# poczatek lub koniec lancucha\n",
+    "\n",
+    "tekst = \"Ale pięknie pachnie! Maciek, co gotujesz?\"\n",
+    "\n",
+    "# poczatek lancucha\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'^Ale')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "# poczatek lancucha\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'^ale')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "# koniec lancucha\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'Ale$')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "# koniec lancucha + znak ucieczki\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'gotujesz\\?$')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "97bcd3ff7cc3913"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# grupy znakow\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'[A-Z]')\n",
+    "print(f'Duże litery: {wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'[a-z]')\n",
+    "print(f'Małe litery: {wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'[A-z]')\n",
+    "print(f'Małe i duże litery: {wzorzec.findall(tekst)}')\n",
+    "\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'[aeiou]')\n",
+    "print(f'Samogłoski: {wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "ee099e6e1e5e2f80"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# wzorzec(?=X) - dopasowanie, jeśli po nim występuje X\n",
+    "\n",
+    "tekst = \"ACABADAHSAIIIQIIINSAODIANSAAGAGAGGGGPAAG\"\n",
+    "\n",
+    "print(f'Łańcuch: {tekst}')\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'G+(?=A)')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "dd6351952639ef42"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "tekst = \"Ale się zrobiła świąteczna atmosfera.\"\n",
+    "wzorzec = re.compile(r'Ale|świąteczna|zrobiła')\n",
+    "print(f'{wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "c7f3e1b9d16c91db"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## Znaki specjalne\n",
+    "\n",
+    "\\s\t- biały znak\n",
+    "\n",
+    "\\S\t- nie-biały znak\n",
+    "\n",
+    "\\d\t- cyfra\n",
+    "\n",
+    "\\D\t- nie-cyfra\n",
+    "\n",
+    "\\w\t- znaki alfanumeryczne (litery i cyfry) oraz\n",
+    " \n",
+    "\\W\t- znaki nie-alfanumeryczne i nie\n",
+    " \n",
+    "\\b\t- początek lub koniec ,,słowa’’\n",
+    " \n",
+    "\\B\t- nie początek lub koniec ,,słowa''\n",
+    "\n",
+    "[a-z]\t- małe litery\n",
+    "\n",
+    "[A-Z]\t- wielkie litery\n",
+    "\n",
+    "[0-9]\t- cyfry\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "c1a7435b7887f5c2"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "wzorzec = re.compile(r'\\w+')\n",
+    "print(f'Wyrazy: {wzorzec.findall(tekst)}')\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "3b1b1f147233455d"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "## Część II: Zadania praktyczne\n",
+    "\n",
+    "### Zadanie 1: Wyszukiwanie numerów telefonu\n",
+    "\n",
+    "Napisz wyrażenie regularne, które znajdzie wszystkie numery telefonu w tekście. Zakładamy, że numer telefonu ma format `xxx-xxx-xxx` lub `xxx xxx xxx`.\n"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "e0670d19927add2b"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "tekst = \"\"\"\n",
+    "Jan: 123-456-789\n",
+    "Anna: 987 654 321\n",
+    "Karol: 456-789-123\n",
+    "Zbyszek: 53252525342252\n",
+    "Tytus: aaaa666432\n",
+    "\"\"\"\n",
+    "\n",
+    "wzorzec = re.compile(r\"\")\n",
+    "print(f'Numery: {wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "aecbbf61477429ac"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "tekst = \"\"\"\n",
+    "jan.kowalski@gmail.com\n",
+    "anna.zielinska@amu.edu.pl\n",
+    "karol.nowak@interia.pl\n",
+    "hello world\n",
+    "@test.pl\n",
+    "x@x\n",
+    "fff22@gmail.com\n",
+    "\"\"\"\n",
+    "\n",
+    "wzorzec = re.compile(r\"\")\n",
+    "print(f'Adresy: {wzorzec.findall(tekst)}')"
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "1dcf9585d7b78073"
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "source": [
+    "# Część III Zadanie domowe\n",
+    "\n",
+    "## Zadanie 1: Wyszukiwanie kodów pocztowych (2 pkt)\n",
+    "Napisz wyrażenie regularne, które znajdzie wszystkie polskie kody pocztowe w tekście. Zakładamy, że kod pocztowy ma format XX-XXX, gdzie X to cyfra.\n",
+    "\n",
+    "## Zadanie 2: Weryfikacja adresu URL (2 pkt)\n",
+    "Zaimplementuj wyrażenie regularne, które sprawdzi, czy dany ciąg jest poprawnym adresem URL. Zakładamy, że adres URL zaczyna się od http:// lub https://, po którym następuje nazwa domeny i opcjonalnie ścieżka.\n",
+    "\n",
+    "## Zadanie 3: Weryfikacja numeru PESEL (2 pkt)\n",
+    "Napisz wyrażenie regularne, które sprawdzi, czy dany ciąg jest poprawnym numerem PESEL. PESEL składa się z 11 cyfr.\n",
+    "\n",
+    "## Zadanie 4: Wyszukiwanie tagów HTML (3 pkt)\n",
+    "Zaimplementuj wyrażenie regularne, które znajdzie wszystkie tagi (otwierające i zamykające) w tekście HTML.\n",
+    "\n",
+    "## Zadanie 5: Weryfikacja hasła (4 pkt)\n",
+    "Napisz wyrażenie regularne, które sprawdzi, czy dane hasło spełnia następujące kryteria:\n",
+    "\n",
+    "Ma co najmniej 8 znaków.\n",
+    "\n",
+    "Zawiera co najmniej jedną dużą literę.\n",
+    "\n",
+    "Zawiera co najmniej jedną małą literę.\n",
+    "\n",
+    "Zawiera co najmniej jedną cyfrę.\n",
+    "\n",
+    "Zawiera co najmniej jeden ze znaków specjalnych: @, #, $, %, &, *, !.\n",
+    "\n",
+    "\n",
+    "Rozwiązania zadań należy wysłać na adres email: **miczar1@amu.edu.pl** z tytułem: **[DJFZ][NrIndeksu] Zadanie domowe Zajęcia 2**. Jako załącznik należy wysłać 5 plików .py (zadanie1.py, zadanie2.py itd.) z rozwiązaniem. Skrpyty na wejściu mają przyjmować plik tekstowy `in.txt` a następnie zapisać rezultaty do pliku `out.txt` (każdy pasujący element to jeden wiersz) lub (True/False jak w poprzednim zadaniu)  Przykładowe wywołanie skryptu: `python zadanie1.py in.txt`."
+   ],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "ae6ffce379f9676d"
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "outputs": [],
+   "source": [],
+   "metadata": {
+    "collapsed": false
+   },
+   "id": "c50e32432390f9eb"
+  }
+ ],
+ "metadata": {
+  "kernelspec": {
+   "display_name": "Python 3",
+   "language": "python",
+   "name": "python3"
+  },
+  "language_info": {
+   "codemirror_mode": {
+    "name": "ipython",
+    "version": 2
+   },
+   "file_extension": ".py",
+   "mimetype": "text/x-python",
+   "name": "python",
+   "nbconvert_exporter": "python",
+   "pygments_lexer": "ipython2",
+   "version": "2.7.6"
+  }
+ },
+ "nbformat": 4,
+ "nbformat_minor": 5
+}