From 43e226f93ae283eb9b6d0d6de85a0e2fa3c7525d Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: EfremovSI Date: Sun, 19 Oct 2025 15:33:45 +0000 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=D0=A1=D0=BE=D0=B7=D0=B4=D0=B0=D0=BB(=D0=B0)=20?= =?UTF-8?q?'TEMA4/report.md'?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- TEMA4/report.md | 372 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 372 insertions(+) create mode 100644 TEMA4/report.md diff --git a/TEMA4/report.md b/TEMA4/report.md new file mode 100644 index 0000000..6b24fe2 --- /dev/null +++ b/TEMA4/report.md @@ -0,0 +1,372 @@ +#Отчёт по теме 4 +Ефремов Станислав, А-02-23 + +## 2. Стандартные функции. Находятся в модуле builtins, который становится доступным без импорта при запуске среды IDLE. + +### 2.1. Функция round – округление числа с заданной точностью. +```py +round(123.456,1) +123.5 +round(123.456,0) +123.0 +type(round(123.456,1)) + +type(round(123.456,0)) + +type(123.0) + +type(123.5) + +round(123.456) +123 +type(123) + +type(round) + +``` + +### 2.2. Функция range – создание последовательности целых чисел с заданным шагом или, по умолчанию, с шагом 1. +```py +gg=range(76,123,9) #генерирует числа, начиная с 76 и прибавляя 9, пока не достигнет числа, которое больше или равно 123 (правая граница включена не будет) +type(gg) + +list(gg) #чтоб его увидеть, необходимо преобразовать в другой тип +[76, 85, 94, 103, 112, 121] +range(23) #функция создаст последовательность чисел от 0 до 22 включительно с шагом 1 +range(0, 23) +``` +### 2.3. Функция zip – создание общего объекта, элементами которого являются кортежи, составленные из элементов двух или более объектов-последовательностей. Длина результирующего объекта равна длине самого короткого объекта из двух аргументов функции. +```py +qq=["Ефремов", "Добровольска", "Снегура", "Туровец"] +list(gg) +[76, 85, 94, 103, 112, 121] +ff=zip(gg,qq) #образуется итерируемый объект, просмотреть без преобразования типа не получится +ff + +type(ff) #количество элементов-кортежей в объекте определяется размерностью меньшего объекта + +tuple(ff) +((76, 'Ефремов'), (85, 'Добровольска'), (94, 'Снегура'), (103, 'Туровец')) +ff[1] #объект ff, возвращаемый функцией zip, является итератором. У итераторов нет метода __getitem__, который позволяет обращаться к элементам по индексу. Попытка сделать это вызовет ошибку TypeError. +Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + ff[1] +TypeError: 'zip' object is not subscriptable +c= list(zip(gg, qq)) #для обращения по индексу можно преобразовать в другой тип +c[0] +(76, 'Ефремов') +``` +### 2.4. Функция eval – вычисление значения выражения, корректно записанного на языке Python и пред-ставленного в виде символьной строки. +```py +fff=float(input('коэффициент усиления=')); dan=eval('5*fff-156') +коэффициент усиления=4 +dan +-136.0 +``` + +### 2.5. Функция exec – чтение и выполнение объекта-аргумента функции. Этот объект должен представлять собой строку символов с совокупностью инструкций на языке Python. +```py +exec(input('введите инструкции:')) +введите инструкции:perem=-123.456;gg=round(abs(perem)+98,3) +gg +221.456 +``` +### 2.6. Самостоятельно изучите и попробуйте применить функции abs, pow, max, min, sum, divmod, len, map. +```py +abs(-5) #модуль +5 +``` +```py +len('Длина строки') +12 +``` +```py +max(2,3,4) +4 +``` +```py +min(2,3,4) +2 +``` +```py +pow(2,3) +8 +``` +```py +>>> a=(5,10,7) +>>> sum(a) +22 +``` + +## 3. Функции из стандартного модуля math – совокупность разнообразных математических функций. +```py +import math +dir(math) +['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'cbrt', 'ceil', 'comb', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'dist', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'exp2', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fma', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'isqrt', 'lcm', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'nextafter', 'perm', 'pi', 'pow', 'prod', 'radians', 'remainder', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'sumprod', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc', 'ulp'] +help(math.factorial) +Help on built-in function factorial in module math: + +factorial(n, /) + Find n!. + +math.factorial(5) +120 +math.sin(1.57) #из радиан в значение синуса +0.9999996829318346 +math.acos(1) #из значения косинуса в радианы +0.0 +math.degrees(1) #из радиан в градусы +57.29577951308232 +math.exp(2) #e в степени 2 +7.38905609893065 +math.log(10) #натуральный логарифм по основанию e +2.302585092994046 +math.log(8, 2) #логарифм 8 по основанию 2 +3.0 +math.log10(10) #логарифм 10 по основанию 10 +1.0 +math.sqrt(4) +2.0 +math.ceil(2.3) #наименьшее целое число, большее или равное 2.3(округление вверх) +3 +math.ceil(-2.3) +-2 +math.floor(2.3) #округление вниз +2 +math.floor(-2.3) +-3 +math.pi +3.141592653589793 +math.sin((2*math.pi/7)+math.exp(0.23)) +0.8334902641414562 +``` + +## 4. Функции из модуля cmath – совокупность функций для работы с комплексными числами. +```py +import cmath +dir(cmath) +['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atanh', 'cos', 'cosh', 'e', 'exp', 'inf', 'infj', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'log', 'log10', 'nan', 'nanj', 'phase', 'pi', 'polar', 'rect', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau'] +cmath.sqrt(1.2-0.5j) #квадратный корень из комплексного числа +(1.118033988749895-0.22360679774997896j) +cmath.phase(1-0.5j) #расчета фазы +-0.4636476090008061 +``` +## 5. Стандартный модуль random – совокупность функций для выполнения операций с псевдослучайными числами и выборками. +### 5.1. +```py +import random +dir(random) +['BPF', 'LOG4', 'NV_MAGICCONST', 'RECIP_BPF', 'Random', 'SG_MAGICCONST', 'SystemRandom', 'TWOPI', '_ONE', '_Sequence', '__all__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '_accumulate', '_acos', '_bisect', '_ceil', '_cos', '_e', '_exp', '_fabs', '_floor', '_index', '_inst', '_isfinite', '_lgamma', '_log', '_log2', '_os', '_parse_args', '_pi', '_random', '_repeat', '_sha512', '_sin', '_sqrt', '_test', '_test_generator', '_urandom', 'betavariate', 'binomialvariate', 'choice', 'choices', 'expovariate', 'gammavariate', 'gauss', 'getrandbits', 'getstate', 'lognormvariate', 'main', 'normalvariate', 'paretovariate', 'randbytes', 'randint', 'random', 'randrange', 'sample', 'seed', 'setstate', 'shuffle', 'triangular', 'uniform', 'vonmisesvariate', 'weibullvariate'] +help(random.seed) +Help on method seed in module random: + +seed(a=None, version=2) method of random.Random instance + Initialize internal state from a seed. + + The only supported seed types are None, int, float, + str, bytes, and bytearray. + + None or no argument seeds from current time or from an operating + system specific randomness source if available. + + If *a* is an int, all bits are used. + + For version 2 (the default), all of the bits are used if *a* is a str, + bytes, or bytearray. For version 1 (provided for reproducing random + sequences from older versions of Python), the algorithm for str and + bytes generates a narrower range of seeds. +# Установка начального значения для воспроизводимости +random.seed(42) # Фиксируем seed для одинаковых результатов +#random() - равномерное распределение [0, 1) +random.random() +0.6394267984578837 +# uniform(a, b) - равномерное распределение [a, b] +random.uniform(5, 15) +5.25010755222667 +# randint(a, b) - случайное целое [a, b] +random.randint(1, 100) +36 +# gauss(mu, sigma) - нормальное распределение +random.gauss(0, 1) # центр распределения;стандартное отклонение +0.017593105583573694 +# choice(sequence) - случайный выбор +a=[1,2,3,4,5,6,7] +random.choice(a) +1 +# shuffle(sequence) - перемешивание +random.shuffle(a) +a +[4, 2, 3, 1, 5, 7, 6] +# sample(population, k) - выборка без повторений +random.sample(range(100), 5) +[4, 3, 11, 27, 29] +# betavariate(alpha, beta) - бета-распределение +random.betavariate(2, 5) #где альфа и бета - параметры формы +0.3918844780644009 +# gammavariate(alpha, beta) - гамма-распределение +random.gammavariate(2, 1) +2.219353519271194 +``` + +### 5.2. Создание списка с 4 случайными значениями +```py +random_values = [ + random.uniform(0, 10), #равномерное распределение [0, 10) + random.gauss(50, 10), #нормальное распределение (м.о.=50, с.о.=10) + random.betavariate(2, 5), #бета-распределение (alpha=2, beta=5) + random.gammavariate(3, 2) #гамма-распределение (alpha=3, beta=2) +] +random_values +[5.892656838759088, 55.47961646339978, 0.5314696353281997, 2.163791803055314] +nazvania = [ + "равномерное [0, 10)", + "nормальное (mu=50, SIGMA=10)", + "бета (alpha=2, beta=5)", + "гамма (alpha=3, beta=2)" +] +list(zip(random_values, nazvania)) +[(5.52040631273227, 'равномерное [0, 10)'), (48.36023998393615, 'nормальное (mu=50, SIGMA=10)'), (0.3513506341781665, 'бета (alpha=2, beta=5)'), (3.4766245452081708, 'гамма (alpha=3, beta=2)')] +``` + +## 6. Функции из модуля time – работа с календарем и со временем. +```py +import time +dir(time) +['_STRUCT_TM_ITEMS', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'altzone', 'asctime', 'ctime', 'daylight', 'get_clock_info', 'gmtime', 'localtime', 'mktime', 'monotonic', 'monotonic_ns', 'perf_counter', 'perf_counter_ns', 'process_time', 'process_time_ns', 'sleep', 'strftime', 'strptime', 'struct_time', 'thread_time', 'thread_time_ns', 'time', 'time_ns', 'timezone', 'tzname'] +c1=time.time() #функция time возвращает время в секундах, прошедшее с начала эпохи, за которое обычно принимается 1.01.1970г. +c1 +1760885547.2719448 +c2=time.time()-c1 #временной интервал в секундах, со времени ввода предыдущей инструкции +c2 +41.91496253013611 +dat=time.gmtime() #вывод полной информацию о текущем времени. Функция возвращает (UTC). Московское время MSK опережает UTC на 3 часа +dat +time.struct_time(tm_year=2025, tm_mon=10, tm_mday=19, tm_hour=14, tm_min=54, tm_sec=29, tm_wday=6, tm_yday=292, tm_isdst=0) +dat.tm_mon +10 +dat.tm_year +2025 +dat.tm_mday +19 +dat.tm_hour +14 +dat.tm_min +55 +dat.tm_sec +30 +dat.tm_wday #День недели - четверг (дни недели: 0=понедельник, 1=вторник, 2=среда, 3=четверг, 4=пятница, 5=суббота, 6=воскресенье) +6 +dat.tm_yday #День года - 261-й день в году (считая с 1 января = 1) +292 +dat.tm_isdst #Летнее время - не действует (0 = зимнее время, 1 = летнее время, -1 = неизвестно) +0 +``` +```py +time.localtime() #Получение местного времени +time.struct_time(tm_year=2025, tm_mon=10, tm_mday=19, tm_hour=17, tm_min=58, tm_sec=49, tm_wday=6, tm_yday=292, tm_isdst=0) +time.asctime() #Получение текущего времени, представление времени из кортежа в строку +'Sun Oct 19 17:59:18 2025' +time.ctime() #Преобразование времени в секундах, прошедшего с начала эпохи, в строку +'Sun Oct 19 17:59:35 2025' +time.sleep(3) #Прерывание работы программы на заданное время(3 секунды) +time_tuple = (2025, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 222, 0) +time_obj = time.struct_time(time_tuple) +time_obj +time.struct_time(tm_year=2025, tm_mon=1, tm_mday=2, tm_hour=3, tm_min=4, tm_sec=5, tm_wday=6, tm_yday=222, tm_isdst=0) +seconds = time.mktime(time_obj) #Преобразование времени из типа кортежа или struct_time в число секунд с начала эпохи +seconds +1735776245.0 +back_to_time = time.localtime(seconds) #Обратное преобразование +back_to_time +time.struct_time(tm_year=2025, tm_mon=1, tm_mday=2, tm_hour=3, tm_min=4, tm_sec=5, tm_wday=3, tm_yday=2, tm_isdst=0) +``` + +## 7. Графические функции. + +### Построение графиков +```py +import pylab +x=list(range(-3,55,4)) +t=list(range(15)) +pylab.plot(t,x) #Создание графика в оперативной памяти +[] +pylab.title('Первый график') +Text(0.5, 1.0, 'Первый график') +pylab.xlabel('время') +Text(0.5, 0, 'время') +pylab.ylabel('сигнал') +Text(0, 0.5, 'сигнал') +pylab.show() #Отображение графика на экране +``` +![alt text](./screenshots/{58781A87-6633-474F-A77A-BE36643822E4}.png) + +```py +X1=[12,6,8,10,7] +X2=[5,7,9,11,13] +pylab.plot(X1) +[] +pylab.plot(X2) +[] +pylab.show() +``` +![alt text](./screenshots/{32B82522-D8D5-43AA-9C7F-4991CE02A603}.png) + +### Построение круговой диаграммы +```py +region=['Центр','Урал','Сибирь','Юг'] +pylab.show() +naselen=[65,12,23,17] +pylab.pie(naselen,labels=region) +([, , , ], [Text(-0.191013134139045, 1.0832885038559115, 'Центр'), Text(-0.861328292412156, -0.6841882582231001, 'Урал'), Text(0.04429273995539947, -1.0991078896938387, 'Сибирь'), Text(0.9873750693480946, -0.48486129194837324, 'Юг')]) +pylab.show() +``` +![alt text](./screenshots/1.png) +### Построение гистаграммы +```py +grades = [85, 92, 78, 65, 90, 85, 88, 72, 95, 81, 85, 90, 78, 85, 92] +pylab.hist(grades, bins=5, edgecolor='black', alpha=0.7, color='skyblue') +(array([1., 1., 3., 5., 5.]), array([65., 71., 77., 83., 89., 95.]), ) +pylab.title('Гистограмма распределения оценок') +Text(0.5, 1.0, 'Гистограмма распределения оценок') +pylab.xlabel('Оценки') +Text(0.5, 0, 'Оценки') +pylab.ylabel('Частота') +Text(0, 0.5, 'Частота') +pylab.grid(axis='y', alpha=0.75) +pylab.show() +``` +![alt text](./screenshots/{A5B2DC00-DB40-42EF-B410-DAA0781F2422}.png) + +### Построение столбчатой диаграммы +```py +categories = ['A', 'B', 'C', 'D', 'F'] +values = [3, 7, 8, 2, 1] +pylab.bar(categories, values, color=['red', 'orange', 'yellow', 'green', 'blue'], alpha=0.7) + +pylab.title('Столбчатая диаграмма распределения по категориям') +Text(0.5, 1.0, 'Столбчатая диаграмма распределения по категориям') +pylab.xlabel('Категории') +Text(0.5, 0, 'Категории') +pylab.ylabel('Количество') +Text(0, 0.5, 'Количество') +pylab.grid(axis='y', alpha=0.75) +pylab.show() +``` +![alt text](./screenshots/{7D368B80-7126-4808-B3BC-84E476BAECC5}.png) +## 8. Модуль statistics. +```py +# Данные для статистического анализа +data = [23, 45, 67, 34, 89, 56, 72, 41, 58, 64, 39, 51, 47, 62, 55] +import statistics +mean_value = statistics.mean(data) #нахождение среднего +mean_value +53.53333333333333 +median_value = statistics.median(data) #нахождение медианы +median_value +55 +dat = [1, 1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] +mode_value = statistics.mode(dat) #нахождение моды +mode_value +1 +``` +## 9. Конец сеанса работы c IDLE.