#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# # Программирование на языке Python для сбора и анализа данных
# *Семинары ведут: Щуров И.В., Будылин Р.Я., НИУ ВШЭ*
# 
# Данный notebook является набором задач по курсу 
# «Программирование на языке Python для сбора и анализа данных» 
# (НИУ ВШЭ, 2014-15). Распространяется по лицензии [CC BY-SA 
# 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.ru).
# На [странице курса](http://math-info.hse.ru/s15/m) находятся другие материалы.

# ## Домашнее задание №7
# За разные задачи можно получить разное число баллов. Максимум за ДЗ можно набрать 6 баллов. Вы можете решить больше задач, чем требуется, чтобы набрать 6 баллов, чтобы подстраховаться.
# 
# Для предварительной проверки задания нужно скачать данный `ipynb`-файл на свой компьютер, открыть его в IPython Notebook/Jupyter (подробнее о том, как это сделать, см. [здесь](http://math-info.hse.ru/2015-16/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B0_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA%D0%B5_Python_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D1%81%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B0_%D0%B8_%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85#.D0.9A.D0.B0.D0.BA_.D0.B8.D1.81.D0.BF.D0.BE.D0.BB.D1.8C.D0.B7.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D1.82.D1.8C)) и вставить решение каждой задачи в ячейку для кода, следующую за его условием, запустить эту ячейку, а затем запустить следующую ячейку (в ней содержится тест). Если запуск ячейки с тестом не приводит к появлению ошибки (assertion), значит, всё в порядке, задача решена. Если приводит к появлению ошибки, значит, тест не пройден и нужно искать ошибку.
# 
# Чтобы сдать ДЗ, его надо будет загрузить в [nbgr-x](http://python.math-hse.info) в виде `ipynb`-файла.

# ### Задача 1. (1 балл.)
# Написать функцию `swap(my_list)`, меняющую в списке `my_list` первый и последний элемент местами. Измениться должен переданный список, функция не должна ничего возвращать. Гарантируется, что в списке есть хотя бы два элемента.

# In[ ]:


# YOUR CODE HERE


# In[ ]:


list_1 = [1, 2, 3, 4, 5]
r = swap(list_1)
assert list_1 == [5, 2, 3, 4, 1]
assert r is None

list_2 = ['a','b','cd']
r = swap(list_2)
assert list_2 == ['cd', 'b', 'a']
assert r is None

list_3 = ['hello', 'world']
r = swap(list_3)
assert list_3 == ['world', 'hello']
assert r is None

del r, list_1, list_2, list_3


# ### Задача 2. (1 балл.)
# Написать функцию `swapped(my_list, i, j)`, возвращающую такой же список, как `my_list`, но у которого поменяли элемент с индексом `i` и элемент с индексом `j` местами. При этом сам список `my_list` не должен измениться.

# In[ ]:


# YOUR CODE HERE


# In[ ]:


list_1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list_1_backup = list_1
r = swapped(list_1, 0, 4)
assert list_1 == [1, 2, 3, 4, 5]
assert list_1 is list_1_backup
assert r == [5, 2, 3, 4, 1]

list_2 = ['a', 'b', 'cd']
list_2_backup = list_2
r = swapped(list_2, 0, 2)
assert list_2 == ['a', 'b', 'cd']
assert list_2 is list_2_backup
assert r == ['cd', 'b', 'a']

list_3 = ['hello', 'world']
list_3_backup = list_3
r = swapped(list_3, 0, 1)
assert list_3 == ['hello', 'world']
assert list_3 is list_3_backup
assert r == ['world', 'hello']

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_list_backup = my_list
r = swapped(my_list, 1, 2)
assert my_list == [1, 2, 3, 4, 5]
assert my_list_backup is my_list
assert r == [1, 3, 2, 4, 5]

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
my_list_backup = my_list
r = swapped(my_list, 3, 3)
assert my_list == [1, 2, 3, 4, 5]
assert my_list_backup is my_list
assert r == [1, 2, 3, 4, 5]

del list_1, list_2, list_3, r


# ### Задача 3. (2 балла.)
# Написать функцию `swap_columns(table, i, j)`, принимающую на вход таблицу `table` в виде списка списков, записанную по строчкам (то есть каждым элементом списка `table` является список, задающий строку таблицы) и два индекса `i` и `j`. Функция должна поменять в таблице местами столбец `i` и столбец `j` (нумерация столбцов начинается с нуля). Замена должна производиться в самой переданной таблице `table`. Функция не должна ничего возвращать.

# In[ ]:


# YOUR CODE HERE


# In[ ]:


table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
r = swap_columns(table, 0, 1)
assert r is None
assert table == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]

table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
r = swap_columns(table, 1, 0)
assert r is None
assert table == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]

table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
r = swap_columns(table, 1, 2)
assert r is None
assert table == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]

table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
r = swap_columns(table, 2, 1)
assert r is None
assert table == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]

table = [['a', 'b', 'cd', 'e']]
r = swap_columns(table, 2, 1)
assert r is None
assert table == [['a', 'cd', 'b', 'e']]

table = [[1], [2], [3], [4]]
r = swap_columns(table, 0, 0)
assert r is None
assert table == [[1], [2], [3], [4]]


# ### Задача 4. (2 балла.)
# Написать функцию `swapped_columns(table, i, j)`, принимающую на вход таблицу `table` в виде списка списков, записанную по строчкам (то есть каждым элементом списка `table` является список, задающий строку таблицы) и два индекса `i` и `j`. Функция должна должна вернуть новую таблицу, совпадающую с `table`, но в которой столбцы `i` и `j` поменялись местами. Исходная таблица `table` не должна измениться (в частности, не должно измениться содержимое её строк). Можно использовать функции, написанные в предыдущих задачах. (Кстати, задача решается в одну строчку.)

# In[ ]:


# YOUR CODE HERE


# In[ ]:


table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
backup = table[0]
r = swapped_columns(table, 0, 1)
assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
assert table[0] is backup
assert r == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]

table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
r = swapped_columns(table, 1, 0)
assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
assert r == [[2, 1, 3], [5, 4, 6]]

table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
r = swapped_columns(table, 1, 2)
assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
assert r == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]

table = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
r = swapped_columns(table, 2, 1)
assert table == [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
assert r == [[1, 3, 2], [4, 6, 5]]

table = [['a', 'b', 'cd', 'e']]
r = swapped_columns(table, 2, 1)
assert table == [['a', 'b', 'cd', 'e']]
assert r == [['a', 'cd', 'b', 'e']]

table = [[1], [2], [3], [4]]
r = swapped_columns(table, 0, 0)
assert table == [[1], [2], [3], [4]]
assert r == [[1], [2], [3], [4]]


# ### Задача 5. (1 балл)
# Написать функцию `count_different_words(s)`, принимающую на вход строку `s` и вычисляющую, сколько в ней различных слов. Слова в строке `s` разделены пробелами, знаков препинания нет. Слова считаются разными, если различаются как строки, то есть слова `"hello"` и `"Hello"` — разные.
# 
# **Подсказка:** с помощью множеств задача решается в одну строчку.

# In[ ]:


# YOUR CODE HERE


# In[ ]:


assert count_different_words("Hello") == 1
assert count_different_words("Hello World") == 2
assert count_different_words("Hello Hello") == 1
assert count_different_words("Hello World Hello") == 2
assert count_different_words("World Hello World World") == 2
assert count_different_words("a b c d e f g a b a b f g h") == 8
assert count_different_words("A B c d e f g a b a b f g h A B") == 10


# ### Задача 6. (1 балл.)
# Написать функцию `censored_test()`, считывающую файл `test.txt` и печатающую его на экран, заменив все вхождения слова `haha` на `[censored]`. Файл `test.txt` должен быть явно закрыт перед выходом из функции!
# 
# Пример:
# 
# Если в файле test.txt записано
# 
#     haha test
#     another haha haha test
#     hahahaha hahahaha
#     this is a test
#     well
#     
# то функция должна напечатать
# 
#     [censored] test
#     another [censored] [censored] test
#     [censored][censored] [censored][censored]
#     this is a test
#     well
# 
# 
# 

# In[ ]:


# YOUR CODE HERE


# In[ ]:


# Very long and esoteric test

import io

test_txt = io.StringIO()
stdout = io.StringIO()

def get_test_txt():
    return test_txt

def get_stdout():
    return stdout

def open(file, mode = 'r', *args, **kwargs):
    if file == 'test.txt' and mode in ['r', 'rt']:
        return get_test_txt()
    else:
        raise NotImplementedError

def print(*args, file = None, **kwargs):
    if file is None:
        return __builtins__.print(*args, file=get_stdout(), **kwargs)
    else:
        raise NotImplementedError

def myassert(q):
    global open
    global print
    
    if not q:
        del open
        del print
        assert q
        
def test_censored(inp, outp):
    global test_txt
    global stdout
    
    test_txt = io.StringIO(inp)
    stdout = io.StringIO()
    
    censored_test()
    
    myassert(stdout.getvalue().strip() == outp.strip())
    myassert(test_txt.closed)

test_censored(
    "haha test\nanother haha haha test\nhahahaha hahahaha\nthis is a test\nwell",
    ("[censored] test\nanother [censored] [censored] test\n"
    "[censored][censored] [censored][censored]\nthis is a test\nwell")
)

test_censored(
    (
        "this is a haha haha haha\n"
        "haha ha ha hahahahahaha ha haha\n"
        "\n"
        "ha\n"
        "ha\n"
        "\n"
        "thisisahahahathis\n"
        "well...\n"
        "\n"
        "Hello, world!\n"
    ),
    (
        "this is a [censored] [censored] [censored]\n"
        "[censored] ha ha [censored][censored][censored] ha [censored]\n"
        "\n"
        "ha\n"
        "ha\n"
        "\n"
        "thisisa[censored]hathis\n"
        "well...\n"
        "\n"
        "Hello, world!\n"
    )
)
del print
del open