204111:lab5

ปฏิบัติการที่ 5 ของวิชา 20411 ตามแผนร่างหัวข้อวิชา 204111 มีเนื้อหาดังนี้

• list

ลิสต์และลูป

ฟังก์ชันอ่านรายการ

ให้เขียนฟังก์ชัน read_list() ที่อ่านรายการของจำนวนเต็มที่ผู้ใช้ป้อน โดยสิ้นสุดการป้อนเมื่อป้อน -1 ให้ฟังก์ชันดังกล่าวคืนรายการของจำนวนเต็มที่อ่านได้ (ไม่รวม -1)

นิสิตสามารถนำฟังก์ชันที่เขียนไว้แล้วนี้ไปใช้ในข้ออื่น ๆ ได้

(หมายเหตุถึง TA: ให้ประกาศหัวฟังก์ชันไว้ แล้วเว้นช่องให้เติมให้สมบูรณ์ ให้ตัวอย่างโปรแกรมหลักและตัวอย่างการทำงาน)

เติมฟังก์ชันด้านล่างให้สมบูรณ์

def read_list():
    output = []
    x = int(input())
    while ___________:
        ___________________
        x = int(input())
    return output

ตัวอย่างของโปรแกรมหลักที่เรียกใช้ฟังก์ชันดังกล่าว โปรแกรมนี้รับรายการแล้วพิมพ์ค่าในรายการออกมา

ls = read_list()
for x in ls:
    print(x)

ตัวอย่างการทำงานของโปรแกรมตัวอย่าง

10
20
15
3
-1
10
20
15
3

ผลรวมกำลังสอง

เขียนโปรแกรมอ่านรายการของจำนวนเต็ม จากนั้นคำนวณหาผลรวมของจำนวนเต็มในรายการยกกำลังสอง

ยกตัวอย่างเช่น ถ้าจำนวนเต็มในรายการเป็น 10 20 15 และ 3 ผลรวมคือ $10^{2}+20^{2}+15^{2}+3^{2}=734$

ผู้ใช้จะป้อนข้อมูลทีละจำนวน และจะจบการป้อนโดยการป้อน -1

ตัวอย่างการทำงาน

10
20
15
3
-1
Answer = 734

หมายเหตุ: แนะนำให้ใช้ฟังก์ชัน read_list ที่เขียนในข้อที่แล้ว

ผลรวมของผลต่างจากค่าน้อยที่สุดกำลังสอง

เขียนโปรแกรมอ่านรายการของจำนวนเต็ม จากนั้นคำนวณหาผลรวมของกำลังสองของผลต่างของจำนวนเต็มกับค่าที่น้อยที่สุด

ยกตัวอย่างเช่น ถ้าจำนวนเต็มในรายการเป็น 10 20 15 และ 3 ดังนั้นค่าที่น้อยที่สุดคือ 3

คำตอบที่เราต้องการคือ $(10-3)^{2}+(20-3)^{2}+(15-3)^{2}+(3-3)^{2}=482$

ผู้ใช้จะป้อนข้อมูลทีละจำนวน และจะจบการป้อนโดยการป้อน -1

ตัวอย่างการทำงาน

10
20
15
3
-1
Answer = 482

หมายเหตุ สามารถใช้ฟังก์ชัน min ในการหาค่าน้อยที่สุดได้

ฝากเงิน

สมหญิงฝากเงินทุก ๆ เดือน เงินที่ฝากเข้าไปจะสะสมไปเรื่อย ๆ ให้เขียนโปรแกรมรับรายการเงินที่สมหญิงฝากจากผู้ใช้ โดยผู้ใช้จะป้อน -1 เมื่อข้อมูลหมด

จากนั้นให้โปรแกรมพิมพ์เงินรวมทั้งหมด และเงินฝากรวมในทุก ๆ เดือนภายหลังจากที่สมหญิงฝากไป

หมายเหตุ: แนะนำให้ใช้ฟังก์ชัน read_list ที่เขียนในข้อที่แล้ว

ตัวอย่างการทำงาน

10
20
100
15
-1
Total = 145
10
30
130
145

หมายเหตุ: ผลลัพธ์คือ เงินในแต่ละเดือนคือ 10, 30, 130, และ 145

ฝากเงินแบบมีดอกเบี้ยรายเดือน

สมหญิงฝากเงินทุก ๆ เดือน เงินที่ฝากเข้าไปจะสะสมไปเรื่อย ๆ ในแต่ละเดือนก่อนที่จะรับเงินฝาก ธนาคารจะให้ดอกเบี้ย 1% จากเงินฝากที่มีอยู่

ยกตัวอย่างเช่น ถ้าฝากเงินสองเดือนแรกเท่ากับ 10 และ 20 บาท ในเดือนแรกเนื่องจากยังไม่มีเงินต้น เงินรวมคือ 10 บาท ในเดือ่นที่สอง ก่อนจะได้เงินฝากจะได้รับดอกเบี้ย 1% คือ 0.1 บาท รวมเงินต้นเป็น 10.1 รวมกับเงินฝาก ได้เป็น 30.1 บาท

ให้เขียนโปรแกรมรับรายการเงินที่สมหญิงฝากจากผู้ใช้ โดยผู้ใช้จะป้อน -1 เมื่อข้อมูลหมด

จากนั้นให้โปรแกรมพิมพ์เงินรวมทั้งหมด และเงินฝากรวมในทุก ๆ เดือนภายหลังจากที่สมหญิงฝากไป ให้แสดงด้วยทศนิยม 3 ตำแหน่ง

หมายเหตุ: แนะนำให้ใช้ฟังก์ชัน read_list ที่เขียนในข้อที่แล้ว

ตัวอย่างการทำงาน

10
20
100
15
-1
Total = 146.705
10.000
30.100
130.401
146.705

เลขกำลังสอง 1

ให้เขียนฟังก์ชัน is_square(x) เพื่อตรวจสอบว่าจำนวนเต็ม x เป็นจำนวนเต็มที่เป็นกำลังสองของจำนวนเต็มบางจำนวนหรือไม่

(หมายเหตุถึง TA: ในส่วนของโปรแกรมให้ประกาศ import math และให้ประกาศหัวฟังก์ชัน และให้ตัวอย่างการเรียกใช้ดังด้านล่าง)

ตัวอย่างการเรียกใช้ใน Python Shell (ในการทดลองให้นิสิตพิมพ์โปรแกรมที่มีฟังก์ชันดังกล่าว จากนั้นกด Run ใน Wing IDE จะสามารถเรียกใช้ฟังก์ชันดังกล่าวได้ใน Python Shell)

>>> is_square(4)
True
>>> is_square(5)
False
>>> is_square(121)
True
>>> is_square(200)
False
>>> is_square(80)
False

(หมายเหตุถึง TA: ในการตรวจ ให้ซ่อนโปรแกรมหลักไว้ ในโปรแกรมหลักดังกล่าวให้พิมพ์ผลลัพธ์ของฟังก์ชันเมื่อเรียกผ่าน input ต่าง ๆ อย่าลืมใส่ กล่อง testcase:begin testcase:end ว่าง ๆ ไว้ด้วย ไม่เช่นนั้นระบบจะไม่ตรวจ)

เลขกำลังสอง 2

เขียนฟังก์ชัน filter_squares(ls) ที่รับรายการ ls และคืนค่าเป็นรายการที่ประกอบด้วยจำนวนเต็มที่เป็นเลขกำลังสอง

ให้นำฟังก์ชัน is_square ที่เขียนในข้อก่อนมาใช้

(หมายเหตุถึง TA: พยายามจัดหน้าตาส่วนของโปรแกรมเป็นดังรูปด้านล่าง)

import math

def is_square(x):
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________

def filter_squares(ls):
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________

ตัวอย่างการเรียกใช้ใน Python shell (ในการทดลองให้นิสิตพิมพ์โปรแกรมที่มีฟังก์ชันดังกล่าว จากนั้นกด Run ใน Wing IDE จะสามารถเรียกใช้ฟังก์ชันดังกล่าวได้ใน Python Shell)

>>> filter_squares([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])
[1,4,9]
>>> filter_squares([10,20,30])
[]
>>> filter_squares([80,100,200,400,9,80])
[100,400,9]

(หมายเหตุถึง TA: ในการตรวจ ให้ซ่อนโปรแกรมหลักไว้ ในโปรแกรมหลักดังกล่าวให้พิมพ์ผลลัพธ์ของฟังก์ชันเมื่อเรียกผ่าน input ต่าง ๆ อย่าลืมใส่ กล่อง testcase:begin testcase:end ว่าง ๆ ไว้ด้วย ไม่เช่นนั้นระบบจะไม่ตรวจ)

พิมพ์กลับหลัง

เขียนโปรแกรมรับจำนวนเต็ม จนกระทั่งผู้ใช้ป้อน -1 จากนั้นพิมพ์จำนวนเต็มที่รับ จากหน้าไปหลัง บรรทัดละ 1 ตัว

ตัวอย่างการทำงาน

10
20
15
3
-1
3
15
20
10

ร้านขายของ

ในส่วนนี้เราจะพัฒนาโปรแกรมสำหรับเป็นหน้าร้านซื้อขายเครื่องเขียน เราจะเก็บข้อมูลของเครื่องเขียนในรายการ โดยข้อมูลที่จะเก็บเป็นดังนี้ คือ ชื่อของ ราคา และจำนวนที่เหลือในร้าน

ข้อมูลทั้งสามจะเก็บในรายการสามรายการ ตัวอย่างดังด้านล่างนี้

products = ['pen', 'pencil', 'ruler', 'cutter', 'ink']
prices = [5, 1, 10, 15, 20]
counts = [100, 200, 50, 30, 50]

จากข้อมูลข้างต้น ปากกา (pen) มีราคา 5 บาท มีจำนวนของเหลือ 100 ชิ้น

(หมายเหตุถึง TA: ในแต่ละข้อ ให้ตัดคำอธิบายโจทย์รวมด้านบนไปด้วย)

ร้านขายของ: ค้นหาสินค้า

สังเกตว่าข้อมูลด้านราคาและจำนวนสินค้าจะถูกเก็บในรายการในตำแหน่งที่สอดคล้องกับข้อมูลชื่อสินค้า ดังนั้นเราจะประมวลผลข้อมูลดังกล่าวได้สะดวกถ้าเราทราบดัชนีของสินค้านั้น

เขียนฟังก์ชัน find_product(plist, name) ที่รับรายการของชื่อสินค้า plist และชื่อสินค้า name จากนั้นคืนดัชนีของ name ในรายการ plist ในกรณีที่ไม่มีสินค้านั้นในรายการให้คืนค่า -1

ตัวอย่างการเรียกใช้งานบน Python Shell (ในการทดลองให้นิสิตพิมพ์โปรแกรมที่มีฟังก์ชันดังกล่าว จากนั้นกด Run ใน Wing IDE จะสามารถเรียกใช้ฟังก์ชันดังกล่าวได้ใน Python Shell)

>>> find_product(['pen','ink','pencil'],'pen')
0
>>> find_product(['pen','ink','pencil'],'pencil')
2
>>> find_product(['pen','ink','pencil'],'ruler')
-1

(หมายเหตุถึง TA: ในการตรวจ ให้ซ่อนโปรแกรมหลักไว้ ในโปรแกรมหลักดังกล่าวให้พิมพ์ผลลัพธ์ของฟังก์ชันเมื่อเรียกผ่าน input ต่าง ๆ อย่าลืมใส่ กล่อง testcase:begin testcase:end ว่าง ๆ ไว้ด้วย ไม่เช่นนั้นระบบจะไม่ตรวจ)

ร้านขายของ: พิมพ์รายการสินค้าที่เหลือ

เขียนฟังก์ชัน show_stock(products, counts) ที่พิมพ์รายการสินค้าที่เหลือ โดยใช้ข้อมูลรายชื่อสินค้าในรายการ products และรายการจำนวนที่เหลือในรายการ counts

ตัวอย่างโปรแกรมหลักที่เรียกใช้งานฟังก์ชันดังกล่าว

products = ['pen', 'pencil', 'ruler', 'cutter', 'ink']
counts = [100, 200, 50, 30, 50]
show_stock(products, counts)

ตัวอย่างผลลัพธ์จากโปรแกรมข้างต้น

pen 100
pencil 200
ruler 50
cutter 30
ink 50

ร้านขายของ: ขายสินค้า

เขียนฟังก์ชัน sale(products, prices, counts) ที่รับชื่อสินค้า และจำนวนที่ต้องการซื้อจากผู้ใช้ จากนั้นระบุราคาที่ต้องจ่าย พร้อมทั้งตัดจำนวนสินค้าที่เหลือ

โดยฟังก์ชันดังกล่าว จะต้องตรวจสอบว่าสินค้าที่ซื้อมีหรือไม่ และจำนวนมากพอที่จะขายหรือไม่ด้วย ถ้าผู้ใช้ป้อนจำนวนซื้อน้อยกว่า 0 ให้ระบุว่าเป็นจำนวนที่ผิดพลาดด้วย

เขัยนฟังก์ชันด่านล่าง

def sale(products, prices, counts):
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________

ตัวอย่างโปรแกรมหลักที่ใช้ฟังก์ชันดังกล่าว (และใช้ฟังก์ชัน show_stock ด้วย แต่นิสิตไม่ต้องเขียนฟังก์ชันนี้ในการส่ง, แต่ต้องเขียนเพื่อทดสอบโปรแกรมของนิสิตเอง)

products = ['pen', 'pencil']
prices = [5, 1]
counts = [100, 200]
sale(products, prices, counts)
show_stock(products, counts)

ตัวอย่างการทำงาน 1

Enter product name: pen
Enter amount: 3
You have to pay 15 baths.
pen 97
pencil 200

หมายเหตุบรรทัดผลลัพธ์สองบรรทัดสุดท้ายพิมพ์โดย show_stock

ตัวอย่างการทำงาน 2

Enter product name: ruler
Sorry, we do not have that product.
pen 100
pencil 200

ตัวอย่างการทำงาน 3

Enter product name: pencil
Enter amount: 210 
Sorry, we do not have enough.
pen 100
pencil 200

ตัวอย่างการทำงาน 3

Enter product name: pencil
Enter amount: -20
Sorry, that is an invalid amount.
pen 100
pencil 200

หมายเหตุ: ในการเขียนฟังก์ชันนั้น ถ้าต้องการให้ฟังก์ชันจบการทำงานและคืนกลับไปทำงานที่โปรแกรมหลักเลย สามารถทำได้โดยใช้คำสั่ง return (สามารถสั่งโดยไม่ต้องตามด้วยค่าที่จะคืน)

ร้านขายของ: รวมเป็นโปรแกรม

ให้นำฟังก์ชันที่เขียนไว้จากข้อก่อน ๆ มารวมเป็นโปรแกรมร้านขายของ ที่มีการทำงานดังนี้

• เริ่มต้นโดยการแสดงรายการสินค้าที่มี
• จากนั้นถามผู้ใช้ว่าต้องการจบการทำงานหรือซื้อสินค้า
  • ถ้าผู้ใช้ซื้อสินค้า ให้ทำงานในลักษณะเดียวกับโจทย์ข้างต้น เมื่อซื้อเสร็จให้พิมพ์รายการสินค้าที่เหลือ
  • ถ้าผู้ใช้สั่งให้จบการทำงาน ให้พิมพ์รายการสินค้าที่เหลือ และจบการทำงาน

ให้โปรแกรมเริ่มต้นด้วยสินค้าที่มีตามรายการตัวอย่างด้านบน (ให้ประกาศตัวแปร products, prices, และ counts ตามด้านบนในส่วนของโปรแกรมหลัก)

ตัวอย่างการทำงาน

Current stock:
pen 100
pencil 200
ruler 50
cutter 30
ink 50
Buy or Exit (enter B or E): B
Enter product name: pen
Enter amount: 15
You have to pay 75 bath.
pen 85
pencil 200
ruler 50
cutter 30
ink 50
Buy or Exit (enter B or E): B
Enter product name: cutter
Enter amount: 50
Sorry, we do not have enough.
pen 85
pencil 200
ruler 50
cutter 30
ink 50
Buy or Exit (enter B or E): E
At the end:
pen 85
pencil 200
ruler 50
cutter 30
ink 50

(ให้เขียนทั้งโปรแกรม)

โจทย์เกี่ยวกับพหุนาม

การอ่านพหุนาม

ในโจทย์หลายข้อ เราจะอ่านพหุนามจากผู้ใช้ โดยการอ่านจะมีรูปแบบดังนี้

• ผู้ใช้จะป้อนข้อมูลตัวแรกเป็นจำนวนเต็ม $d$ แทนกำลังสูงจุดของตัวแปร $x$ ในพหุนามดังกล่าว
• จากนั้นจะป้อนจำนวนจริงอีก $d+1$ จำนวน แทนสัมประสิทธิ์ของตัวแปร $x$ โดยเริ่มจาก $a_{0}$, $a_{1}$, ไปจนถึง $a_{d}$ พหุนามที่ผู้ใช้ป้อนคือ $f(x)=a_{0}+a_{1}\cdot x+a_{2}\cdot x^{2}+\cdots +a_{d}x^{d}$

ให้ฟังก์ชันดังกล่าวคืนค่าเป็นรายการของสัมประสิทธิ์ [$a_{0}$,$a_{1}$,$a_{2}$,...,$a_{d}$]

ยกตัวอย่างเช่น ถ้าพหุนามเป็น $f(x)=2x^{3}-x^{2}+3x+10$ ผู้ใช้ป้อนข้อมูลดังนี้

3
10
3
-1
2

ฟังก์ชันดังกล่าวจะคืนค่าเป็น [10,3,-1,2]

ตัวอย่างของโปรแกรมหลักที่เรียกใช้ฟังก์ชันดังกล่าว

print("Enter polynomial:")
p = read_poly()
print("Coefficients:")
for c in p:
    print(c)

ตัวอย่างการทำงาน

Enter polynomial:
3
10
3
-1
2
Coeeficients:
10
3
-1
2

หาค่าพหุนาม

เขียนโปรแกรมรับพหุนาม $f(x)$ จากผู้ใช้ จากนั้นรับค่า $a$ แล้วคำนวณค่า $f(a)$

ข้อมูลป้อนเข้า

• ผู้ใช้จะป้อนข้อมูลตัวแรกเป็นจำนวนเต็ม $d$ แทนกำลังสูงจุดของตัวแปร $x$ ในพหุนามดังกล่าว
• จากนั้นจะป้อนจำนวนจริงอีก $d+1$ จำนวน แทนสัมประสิทธิ์ของตัวแปร $x$ โดยเริ่มจาก $a_{0}$, $a_{1}$, ไปจนถึง $a_{d}$ พหุนามที่ผู้ใช้ป้อนคือ $f(x)=a_{0}+a_{1}\cdot x+a_{2}\cdot x^{2}+\cdots +a_{d}x^{d}$
• สุดท้ายผู้ใช้จะป้อนจำนวนจริง $a$

ให้โปรแกรมตอบค่า $f(a)$ เป็นทศนิยม 2 ตำแหน่ง

ตัวอย่างเช่น ถ้าพหุนามเป็น $f(x)=2x^{3}-x^{2}+3x+10$ และผู้ใช้ต้องการคำนวณค่า $f(3)$ ตัวอย่างการทำงานของโปรแกรมจะเป็นดังนี้

3
10
3
-1
2
3
f(a) = 64.00

หมายเหตุ แนะนำให้ใช้ฟังก์ชัน read_poly ที่เขียนจากข้อที่แล้ว

บวกพหุนาม

เขียนโปรแกรมรับพหุนามสองพหุนาม จากนั้นหาผลบวก แล้วพิมพ์รายการของสัมประสิทธิ์ให้กับผู้ใช้

ตัวอย่างการทำงาน

Enter first polynomial:
2
1
2
3
Enter second polynomial:
5
10
-1
0
2
3
4
Result is:
11
1
3
3
4

หาอนุพันธ์ของพหุนาม

สูตรการหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันพหุนามคือ ${\frac {d}{dx}}x^{k}=kx^{k-1}$ ให้เขียนโปรแกรมรับพหุนาม จากนั้นคำนวนหาอนุพันธ์และแสดงกับผู้ใช้

ตัวอย่างการทำงาน

Enter polynomial:
3
4
3
2
1
Result:
3
4
3

หมายเหตุ: ตัวอย่างข้างต้นแสดงว่า ${\frac {d}{dx}}(1x^{3}+2x^{2}+3x+4)=3x^{2}+4x+3$

คูณพหุนาม (ยากเป็นข้อโบนัส)

เขียนโปรแกรมรับพหุนามสองพหุนาม จากนั้นคำนวณหาผลคูณของพหุนาม แล้วแสดงผล

ตัวอย่างการทำงาน

Enter first polynomial:
2
1
2
3
Enter second polynomial:
1
2
1
Result:
2
4
8
3

หมายเหตุ ตัวอย่างข้างต้นคำนวณ $(3x^{2}+2x+1)\times (x+2)=3x^{3}+8x^{2}+5x+2$