форкнуто от main/python-labs
Родитель
60f4133f6e
Сommit
2ca2a1414f
@ -0,0 +1,470 @@
|
||||
# Отчёт по теме 7. Создание пользовательских функций
|
||||
|
||||
Выполнил Ефремов Станислав, А-02-23
|
||||
|
||||
|
||||
## 2. Создание пользовательской функции
|
||||
|
||||
###2.1. Первый пример: функция – без аргументов
|
||||
|
||||
```python
|
||||
def uspeh():
|
||||
"""Подтверждение успеха операции"""
|
||||
print('Выполнено успешно!')
|
||||
|
||||
uspeh()
|
||||
Выполнено успешно!
|
||||
type(uspeh)
|
||||
<class 'function'>
|
||||
dir(uspeh)
|
||||
['__annotations__', '__builtins__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__getstate__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__type_params__']
|
||||
|
||||
help(uspeh)
|
||||
Help on function uspeh in module __main__:
|
||||
|
||||
uspeh()
|
||||
Подтверждение успеха операции
|
||||
```
|
||||
|
||||
**2.2. Пример функции с аргументами**
|
||||
```python
|
||||
def sravnenie(a,b):
|
||||
"""Сравнение a и b"""
|
||||
if a>b:
|
||||
print(a,' больше ',b)
|
||||
elif a<b:
|
||||
print(a, ' меньше ',b)
|
||||
else:
|
||||
print(a, ' равно ',b)
|
||||
|
||||
n,m=16,5;sravnenie(n,m)
|
||||
16 больше 5
|
||||
n,m = 'sasa','ss'; sravnenie(n,m)
|
||||
sasa меньше ss
|
||||
```
|
||||
|
||||
**2.3. Пример функции, содержащей return**
|
||||
```python
|
||||
def logistfun(b,a):
|
||||
"""Вычисление логистической функции"""
|
||||
import math
|
||||
return a/(1+math.exp(-b))
|
||||
|
||||
v,w=1,0.7;z=logistfun(w,v)
|
||||
z
|
||||
0.6681877721681662
|
||||
```
|
||||
|
||||
**2.4. Сложение для разных типов аргументов**
|
||||
```python
|
||||
def slozh(a1,a2,a3,a4):
|
||||
""" Сложение значений четырех аргументов"""
|
||||
return a1+a2+a3+a4
|
||||
|
||||
slozh(1,2,3,4)
|
||||
10
|
||||
slozh('1','2','3','4')
|
||||
'1234'
|
||||
b1=[1,2];b2=[-1,-2];b3=[0,2];b4=[-1,-1]
|
||||
q=slozh(b1,b2,b3,b4);q
|
||||
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||||
t1=(1,2);t2=(3,4);t3=(5,6);t4=(7,8)
|
||||
slozh(t1,t2,t3,t4)
|
||||
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
|
||||
d1={'a':1};d2={'b':2};d3={'c':3};d4={'d':4}
|
||||
slozh(d1,d2,d3,d4)
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#54>", line 1, in <module>
|
||||
slozh(d1,d2,d3,d4)
|
||||
File "<pyshell#44>", line 3, in slozh
|
||||
return a1+a2+a3+a4
|
||||
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'
|
||||
s1={1,2};s2={3,4};s3={5,6};s4={7,8}
|
||||
slozh(s1,s2,s3,s4)
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#57>", line 1, in <module>
|
||||
slozh(s1,s2,s3,s4)
|
||||
File "<pyshell#44>", line 3, in slozh
|
||||
return a1+a2+a3+a4
|
||||
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set'
|
||||
#словари и множества сложить нельзя
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
**2.5.**
|
||||
```python
|
||||
def inerz(x,T,ypred):
|
||||
""" Модель устройства с памятью:
|
||||
x- текущее значение вх.сигнала,
|
||||
T -постоянная времени,
|
||||
ypred - предыдущее значение выхода устройства"""
|
||||
y=(x+T*ypred)/(T+1)
|
||||
return y
|
||||
|
||||
sps=[0]+[1]*100;sps
|
||||
[0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
|
||||
spsy=[]
|
||||
TT=20
|
||||
yy=0
|
||||
for xx in sps:
|
||||
yy=inerz(xx,TT,yy)
|
||||
spsy.append(yy)
|
||||
|
||||
pylab.plot(spsy)
|
||||
|
||||
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000002261B3D6710>]
|
||||
pylab.title('Инерционная модель')
|
||||
|
||||
Text(0.5, 1.0, 'Инерционная модель')
|
||||
pylab.xlabel('Время')
|
||||
|
||||
Text(0.5, 0, 'Время')
|
||||
pylab.ylabel('Выходные данные')
|
||||
|
||||
Text(0, 0.5, 'Выходные данные')
|
||||
pylab.show()
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 3. Функции как объекты
|
||||
**3.1. Получение списка атрибутов объекта-функции.**
|
||||
```python
|
||||
dir(inerz)
|
||||
['__annotations__', '__builtins__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__getstate__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__type_params__']
|
||||
|
||||
inerz.__doc__ #__doc__ - атрибут, который выводит документационную строку (docstring) функции
|
||||
'Модель устройства с памятью:\nx- текущее значение вх.сигнала,\nT -постоянная времени,\nypred - предыдущее значение выхода устройства'
|
||||
help(inerz)
|
||||
Help on function inerz in module __main__:
|
||||
|
||||
inerz(x, T, ypred)
|
||||
Модель устройства с памятью:
|
||||
x- текущее значение вх.сигнала,
|
||||
T -постоянная времени,
|
||||
ypred - предыдущее значение выхода устройства
|
||||
```
|
||||
|
||||
**3.2. Сохранение ссылки на объект-функцию в другой переменной**
|
||||
```python
|
||||
fnkt=sravnenie
|
||||
v=16
|
||||
fnkt(v,23)
|
||||
16 меньше 23 #была выполнена функция сравнения
|
||||
```
|
||||
|
||||
**3.3. Возможность альтернативного определения функции в программе**
|
||||
```python
|
||||
typ_fun=8
|
||||
if typ_fun==1:
|
||||
def func():
|
||||
print('Функция 1')
|
||||
else:
|
||||
def func():
|
||||
print('Функция 2')
|
||||
|
||||
func()
|
||||
Функция 2
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 4. Аргументы функции
|
||||
**4.1. Изучите возможность использования функции в качестве аргумента другой функции**
|
||||
```python
|
||||
def fun_arg(fff,a,b,c):
|
||||
"""fff-имя функции, используемой
|
||||
в качестве аргумента функции fun_arg"""
|
||||
return a+fff(c,b)
|
||||
|
||||
zz=fun_arg(logistfun,-3,1,0.7);zz
|
||||
-2.3318122278318336
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.2. Обязательные и необязательные аргументы**
|
||||
```python
|
||||
def logistfun(a,b=1):
|
||||
"""Вычисление логистической функции"""
|
||||
import math
|
||||
return b/(1+math.exp(-a))
|
||||
logistfun(0.7)
|
||||
0.6681877721681662
|
||||
logistfun(0.7,2)
|
||||
1.3363755443363323
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.3. Изучите возможность обращения к функции с произвольным (непозиционным) расположением аргументов**
|
||||
```python
|
||||
logistfun(b=0.5,a=0.8)
|
||||
0.34498724056380625
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.4. Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в списке или кортеже**
|
||||
```python
|
||||
b1234=[b1,b2,b3,b4]
|
||||
qq=slozh(*b1234) ;qq # Оператор * распаковывает элементы
|
||||
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||||
uslovniy_list = [1,2,3,4]
|
||||
slozh(*uslovniy_list)
|
||||
10
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.5. Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в словаре**
|
||||
```python
|
||||
dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4}
|
||||
qqq=slozh(**dic4);qqq # Распаковываем значения словаря
|
||||
10
|
||||
qqq_usl=slozh(*dic4);qqq_usl # Распаковываем ключи словаря
|
||||
'a1a2a3a4'
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.6. Смешанные ссылки**
|
||||
```python
|
||||
e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9}
|
||||
qqqq=slozh(*e1,**dd2)
|
||||
qqqq
|
||||
17
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.7. Переменное число аргументов у функции**
|
||||
```python
|
||||
def func4(*kort7):
|
||||
"""Произвольное число аргументов в составе кортежа"""
|
||||
smm=0
|
||||
for elt in kort7:
|
||||
smm+=elt
|
||||
return smm
|
||||
|
||||
func4(-1,2)
|
||||
1
|
||||
func4(-1,2,0,3,6)
|
||||
10
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.8. Комбинация аргументов**
|
||||
```python
|
||||
def func4(a,b=7,*kort7):
|
||||
"""Кортеж - сборка аргументов - должен быть последним!"""
|
||||
smm=0
|
||||
for elt in kort7:
|
||||
smm+=elt
|
||||
return a*smm+b
|
||||
|
||||
func4(-1,2,0,3,6)
|
||||
-7
|
||||
```
|
||||
|
||||
**4.9. Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции**
|
||||
```python
|
||||
a=90
|
||||
def func3(b):
|
||||
a=5*b+67
|
||||
|
||||
func3(a);a
|
||||
90
|
||||
|
||||
sps1=[1,2,3,4]
|
||||
def func2(sps):
|
||||
sps[1]=99
|
||||
|
||||
|
||||
func2(sps1)
|
||||
print(sps1)
|
||||
[1, 99, 3, 4]
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 5. Специальные типы пользовательских функций
|
||||
**5.1. Анонимные функции**
|
||||
```python
|
||||
anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23)
|
||||
anfun1()
|
||||
2.7362852774480286
|
||||
anfun2(17,234)
|
||||
19.369215857410143
|
||||
anfun3=lambda a,b=234: a+math.log10(b)
|
||||
anfun3(100)
|
||||
102.36921585741014
|
||||
```
|
||||
|
||||
**5.2. Функции-генераторы**
|
||||
```python
|
||||
def func5(diap,shag):
|
||||
""" Итератор, возвращающий значения
|
||||
из диапазона от 1 до diap с шагом shag"""
|
||||
for j in range(1,diap+1,shag):
|
||||
yield j
|
||||
|
||||
for mm in func5(7,3):
|
||||
print(mm)
|
||||
1
|
||||
4
|
||||
7
|
||||
|
||||
alp=func5(7,3)
|
||||
print(alp.__next__())
|
||||
1
|
||||
print(alp.__next__())
|
||||
4
|
||||
print(alp.__next__())
|
||||
7
|
||||
print(alp.__next__())
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#26>", line 1, in <module>
|
||||
print(alp.__next__())
|
||||
StopIteration
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 6. Локализация объектов в функциях
|
||||
**6.1. Примеры на локализацию объектов**
|
||||
```python
|
||||
glb=10
|
||||
def func7(arg):
|
||||
loc1=15
|
||||
glb=8
|
||||
return loc1*arg
|
||||
|
||||
res=func7(glb);res
|
||||
150
|
||||
|
||||
def func8(arg):
|
||||
loc1=15
|
||||
print(glb)
|
||||
glb=8
|
||||
return loc1*arg
|
||||
|
||||
res=func8(glb);res
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#40>", line 1, in <module>
|
||||
res=func8(glb);res
|
||||
File "<pyshell#39>", line 3, in func8
|
||||
print(glb)
|
||||
UnboundLocalError: cannot access local variable 'glb' where it is not associated with a value
|
||||
|
||||
glb=11
|
||||
def func7(arg):
|
||||
loc1=15
|
||||
global glb
|
||||
print(glb)
|
||||
glb=8
|
||||
return loc1*arg
|
||||
res=func7(glb);res
|
||||
11
|
||||
165
|
||||
```
|
||||
|
||||
**6.2. Выявление локализации объекта с помощью функций locals() и globals() из builtins**
|
||||
```python
|
||||
globals().keys()
|
||||
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||
locals().keys()
|
||||
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||
|
||||
def func8(arg):
|
||||
loc1=15
|
||||
glb=8
|
||||
print(globals().keys())
|
||||
print(locals().keys())
|
||||
return loc1*arg
|
||||
|
||||
hh=func8(glb)
|
||||
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||
dict_keys(['arg', 'loc1', 'glb'])
|
||||
hh
|
||||
120
|
||||
'glb' in globals().keys()
|
||||
True
|
||||
```
|
||||
|
||||
**6.3. Локализация объектов при использовании вложенных функций**
|
||||
```python
|
||||
def func9(arg2,arg3):
|
||||
def func9_1(arg1):
|
||||
loc1=15
|
||||
glb1=8
|
||||
print('glob_func9_1:',globals().keys())
|
||||
print('locl_func9_1:',locals().keys())
|
||||
return loc1*arg1
|
||||
loc1=5
|
||||
glb=func9_1(loc1)
|
||||
print('loc_func9:',locals().keys())
|
||||
print('glob_func9:',globals().keys())
|
||||
return arg2+arg3*glb
|
||||
|
||||
kk=func9(10,1)
|
||||
glob_func9_1: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9'])
|
||||
locl_func9_1: dict_keys(['arg1', 'loc1', 'glb1'])
|
||||
loc_func9: dict_keys(['arg2', 'arg3', 'func9_1', 'loc1', 'glb'])
|
||||
glob_func9: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9'])
|
||||
```
|
||||
|
||||
**6.4.**
|
||||
```python
|
||||
import math
|
||||
|
||||
# Ввод параметров
|
||||
znach = input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',')
|
||||
k1 = float(znach[0])
|
||||
T = float(znach[1])
|
||||
k2 = float(znach[2])
|
||||
Xm = float(znach[3])
|
||||
A = float(znach[4])
|
||||
F = float(znach[5])
|
||||
N = int(znach[6])
|
||||
|
||||
print(f"Параметры системы: k1={k1}, T={T}, k2={k2}, Xm={Xm}")
|
||||
print(f"Входной сигнал: A={A}, F={F}, N={N}")
|
||||
|
||||
# Создание входного сигнала (синусоида)
|
||||
vhod = []
|
||||
for i in range(N):
|
||||
vhod.append(A * math.sin((2 * i * math.pi) / F))
|
||||
|
||||
print("Входной сигнал:", vhod[:10]) # Покажем первые 10 значений
|
||||
|
||||
# Функции компонентов системы
|
||||
def realdvig(xtt, kk1, TT, yti1, ytin1):
|
||||
"""Модель реального двигателя"""
|
||||
yp = kk1 * xtt # усилитель
|
||||
yti1 = yp + yti1 # Интегратор
|
||||
ytin1 = (yti1 + TT * ytin1) / (TT + 1) # Инерционное звено
|
||||
return [yti1, ytin1]
|
||||
|
||||
def tahogen(xtt, kk2, yti2):
|
||||
"""Модель тахогенератора"""
|
||||
yp = kk2 * xtt # усилитель
|
||||
yti2 = yp + yti2 # интегратор
|
||||
return yti2
|
||||
|
||||
def nechus(xtt, gran):
|
||||
"""Зона нечувствительности"""
|
||||
if xtt < gran and xtt > (-gran):
|
||||
ytt = 0
|
||||
elif xtt >= gran:
|
||||
ytt = xtt - gran
|
||||
elif xtt <= (-gran):
|
||||
ytt = xtt + gran
|
||||
return ytt
|
||||
|
||||
# Моделирование системы
|
||||
yi1 = 0 # состояние интегратора двигателя
|
||||
yin1 = 0 # состояние инерционного звена
|
||||
yi2 = 0 # состояние интегратора тахогенератора
|
||||
|
||||
vyhod = [] # выход системы
|
||||
|
||||
for xt in vhod:
|
||||
xt1 = xt - yi2 # отрицательная обратная связь
|
||||
[yi1, yin1] = realdvig(xt1, k1, T, yi1, yin1)
|
||||
yi2 = tahogen(yin1, k2, yi2)
|
||||
yt = nechus(yin1, Xm)
|
||||
vyhod.append(yt)
|
||||
|
||||
print('Выход системы y=', vyhod)
|
||||
k1,T,k2,Xm,A,F,N=1,2,3,4,5,6,7
|
||||
Параметры системы: k1=1.0, T=2.0, k2=3.0, Xm=4.0
|
||||
Входной сигнал: A=5.0, F=6.0, N=7
|
||||
Входной сигнал: [0.0, 4.330127018922193, 4.330127018922194, 6.123233995736766e-16, -4.330127018922193, -4.330127018922193, -1.2246467991473533e-15]
|
||||
Выход системы y= [0, 0, 0, 0, -3.430711797903516, -4.909726376383112, 0]
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Загрузка…
Ссылка в новой задаче