diff --git a/TEMA8/MM0.py b/TEMA8/MM0.py new file mode 100644 index 0000000..866432b --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM0.py @@ -0,0 +1,2 @@ +import MM2 +print('y=',MM2.vyhod) diff --git a/TEMA8/MM1.py b/TEMA8/MM1.py new file mode 100644 index 0000000..ff53a5a --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM1.py @@ -0,0 +1,21 @@ +def realdvig(xtt,kk1,TT,yti1,ytin1): + #Модель реального двигателя + yp = kk1 * xtt #усилитель + yti1 = yp + yti1 #Интегратор + ytin1 = (yti1+TT*ytin1)/(TT+1) + return [yti1, ytin1] + +def tahogen(xtt,kk2,yti2): + #Модель тахогенератора + yp = kk2 * xtt #усилитель + yti2 = yp + yti2 #интегратор + return yti2 + +def nechus(xtt,gran): + if (xtt < gran) and (xtt > (-gran)): + ytt = 0 + elif xtt >= gran: + ytt = xtt - gran + elif xtt <= (-gran): + ytt = xtt + gran + return ytt diff --git a/TEMA8/MM2.py b/TEMA8/MM2.py new file mode 100644 index 0000000..cbba0a3 --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM2.py @@ -0,0 +1,23 @@ +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]) + +import math +vhod=[] +for i in range(N): + vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F)) + +import MM1 as mod +yi1=0;yin1=0;yi2=0 +vyhod=[] +for xt in vhod: + xt1=xt-yi2 #отрицательная обратная связь + [yi1,yin1]=mod.realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1) + yi2=mod.tahogen(yin1,k2,yi2) + yt=mod.nechus(yin1,Xm) + vyhod.append(yt) diff --git a/TEMA8/Mod0.py b/TEMA8/Mod0.py index 6337fc3..94f44a7 100644 --- a/TEMA8/Mod0.py +++ b/TEMA8/Mod0.py @@ -7,3 +7,4 @@ print('tt=',tt) from Mod2 import beta qq=beta(float(tt)) print('qq=',qq) +print(t, expi) diff --git a/TEMA8/Mod2.py b/TEMA8/Mod2.py index 88c5b37..4d19044 100644 --- a/TEMA8/Mod2.py +++ b/TEMA8/Mod2.py @@ -4,7 +4,6 @@ def alpha(): return t def beta(q): - print('****BETA****') import math expi=q*math.pi return math.exp(expi) diff --git a/TEMA8/Modul1.py b/TEMA8/Modul1.py new file mode 100644 index 0000000..ab95ca1 --- /dev/null +++ b/TEMA8/Modul1.py @@ -0,0 +1,7 @@ +def read (file): + """"Чтение данных из файла""" + nums = [] + with open(file, 'r') as file: # Открытие файла для чтения + for line in file: + nums.extend(map(float, line.split())) # Добавление всех элементов в список + return nums diff --git a/TEMA8/Modul2.py b/TEMA8/Modul2.py new file mode 100644 index 0000000..1945dcf --- /dev/null +++ b/TEMA8/Modul2.py @@ -0,0 +1,16 @@ +def correlation(list1, list2): + """Расчёт коэффициента корреляции""" + n = min(len(list1), len(list2)) # Общая длина + list1 = list1[:n] + list2 = list2[:n] + mean1 = sum(list1) / n + mean2 = sum(list2) / n + chislitel = sum((list1[i] - mean1) * (list2[i] - mean2) for i in range(n)) + #Числитель формулы корреляции + znamenatel1 = sum((x - mean1) ** 2 for x in list1) # Знаменатель формулы корреляции + znamenatel2 = sum((y - mean2) ** 2 for y in list2) + + if znamenatel1 == 0 or znamenatel2 == 0: # Проверка деления на 0 + return 0 + + return chislitel/(znamenatel1 * znamenatel2) ** 0.5 diff --git a/TEMA8/Modul3.py b/TEMA8/Modul3.py new file mode 100644 index 0000000..e572c7a --- /dev/null +++ b/TEMA8/Modul3.py @@ -0,0 +1,8 @@ +import Modul1 +import Modul2 +file1 = input("Введите имя первого файла: ") +file2 = input("Введите имя второго файла: ") +list1 = Modul1.read(file1) +list2 = Modul1.read(file2) +corr = Modul2.correlation(list1, list2) +print(f"Коэффициент корреляции: {corr:.3f}") diff --git a/TEMA8/data1.txt b/TEMA8/data1.txt new file mode 100644 index 0000000..f2194df --- /dev/null +++ b/TEMA8/data1.txt @@ -0,0 +1,4 @@ +1 2 3 +4 5 +6 7 8 +9 \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/data2.txt b/TEMA8/data2.txt new file mode 100644 index 0000000..1578931 --- /dev/null +++ b/TEMA8/data2.txt @@ -0,0 +1,3 @@ +2 4 6 +8 +10 11 \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/report.md b/TEMA8/report.md new file mode 100644 index 0000000..41e3b8c --- /dev/null +++ b/TEMA8/report.md @@ -0,0 +1,388 @@ +# Отчёт по теме 8: Модули и структурирование программы + +Голощапов Д.Е., А-01-23 + + +# 1. Запуск интерактивной оболочки IDLE + + >>> import os,sys,importlib #Импорт трёх важных вспомогательных модулей + >>> os.chdir('C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA8') + >>> os.getcwd() + 'C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA8' + +# 2. Создание и использование модулей в среде Python + +Большие программы делятся на части-модули, записываемые в отдельные файлы. Это делается для удобства отладки, обеспечения возможности коллективной разработки, создания возможности повторного использования программ. +Модулем в среде Python называется любая часть программного кода на этом языке, записанная в отдельном файле. + +## 2.1 Запуск модуля на выполнение путём его импорта + +После импорта модуль становится объектом в пространстве имен той части программы, где осуществлен импорт. Модуль получает имя или псевдоним, заданные в инструкции импорта, а также набор атрибутов. При этом появляется возможность использования всех приемов, применяемых при работе с модулями. +Создадим и откроем в текущем каталоге файл с именем Mod1.py, который будет содержать следующее: + + perm1=input('Mod1:Введите значение = ') + print('Mod1:Значение perm1=',perm1) + +Пока введённый или изменённый текст в окне редактора с текстом модуля не сохранён в файле, в заголовке перед именем файла будет стоять символ "*". + + + >>> import Mod1 # Запуск модуля + Mod1:Введите значение = 5 + Mod1:Значение perm1= 5 + >>> type(Mod1) # Модуль имеет класс объекта типа модуль + + >>> dir(Mod1) + ['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'perm1'] + >>> Mod1.perm1 # Получим доступ к значению объекта, созданного в модуле + '5' + + +При импорте модуля управление передаётся от модуля ```__main__``` к модулю Mod1, который ищется в рабочем каталоге. Если бы данного модуля там не было, то при импорте пришлось бы ещё указать каталог, где он находится. + +При повторном импорте модуля, запуска программы не происходит. Чтобы это исправить, применим функцию reload из модуля importlib: + + >>> importlib.reload(Mod1) + Mod1:Введите значение = 3 + Mod1:Значение perm1= 3 + + >>> Mod1.perm1 + '3' + +## 2.2 Импортированные модули заносятся в словарь - значение атрибута sys.modules + + >>> print(sorted(sys.modules.keys())) + ['Mod1', '__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'i dlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'tok en', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] + +Для повторного импорта модуля и выполнения программы, удалим модуль из этого словаря. Затем снова повторим импорт и убедимся в выполнении программы. + + >>> sys.modules.pop('Mod1') + + >>> print(sorted(sys.modules.keys())) + ['__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.d ebugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'to kenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] + >>> import Mod1 + Mod1:Введите значение = 5 + Mod1:Значение perm1= 5 + >>> sys.modules.pop('Mod1') + + + +Отличие importlib.reload() от sys.modules.pop() заключается в том, что importlib.reload() перезагружает модуль, выполняя его код заново, но не удаляет модуль из словаря. Он имеет тот же адрес в памяти и все зависимости от него остаются в силе. sys.modules.pop() убирает модуль из словаря, при повторном импорте он уже будет иметь другой адрес. + + +## 2.3 Запуск модуля на выполнение с помощью функции exec() + +Здесь модуль не требуется импортировать. Функция exec действует так, как будто на месте обращения к ней в программу вставлен код из объекта-аргумента функции. Но объект-модуль при этом не создается. Созданные при выполнении модуля объекты становятся объектами главной программы! + + >>> exec(open('Mod1.py').read()) + Mod1:Введите значение = 5 + Mod1:Значение perm1= 5 + # Здесь наблюдается проблема с кодировкой символов, файл был сохранён в одной кодировке, а Python хочет его прочитать в другой. Поэтому укажем явно кодировку + >>> exec(open('Mod1.py', encoding='utf-8').read()) + Mod1:Введите значение = 5 + Mod1:Значение perm1= 5 + >>> exec(open('Mod1.py', encoding='utf-8').read()) + Mod1:Введите значение = 1 + Mod1:Значение perm1= 1 + >>> exec(open('Mod1.py', encoding='utf-8').read()) + Mod1:Введите значение = 9 + Mod1:Значение perm1= 9 + >>> perm1 + '9' + +## 2.4 Использование инструкции from ... import ... + +В одном модуле может содержаться несколько функций или пользовательских объектов. Тогда можно осуществлять импорт модуля не целиком, а только часть содержащихся в нем объектов. + +Пример 1: + + >>> from Mod1 import perm1 + Mod1:Введите значение = 5 + Mod1:Значение perm1= 5 + >>> print(sorted(sys.modules.keys())) + ['Mod1', '__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'i dlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'tok en', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] + >>> perm1 + '5' + >>> from Mod1 import perm1 + +Объект Mod1 появился в памяти, программа на выполнение вызвалась, аналогично использованию import. При последующем повторении команды ничего не происходит. Python хранит загруженные модули в sys.modules, при первом импорте выполняется весь код модуля, при повторном импорте Python просто берёт модуль из кэша. + +Пример2: + +С помощью текстового редактора создадим ещё один модуль Mod2, содержащий две функции: + + def alpha(): + print('****ALPHA****') + t=input('Значение t=') + return t + + def beta(q): + import math + expi=q*math.pi + return math.exp(expi) + +Импортируем из этого модуля только функцию beta: + + >>> from Mod2 import beta + >>> g=beta(2) + >>> g + 535.4916555247646 + >>> print(sorted(sys.modules.keys())) + ['Mod2', '__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'i dlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'tok en', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] + >>> alpha() + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + alpha() + NameError: name 'alpha' is not defined + +Модуль Mod2 появился в списке. Функция alpha не была импортирована, поэтому и вышла ошибка. +Теперь импортируем только функцию alpha, используя для неё псевдоним al: + + >>> from Mod2 import alpha as al + >>> al() + ****ALPHA**** + Значение t=5 + '5' + >>> del al,beta # Удаление импортированных объектов + + >>> from Mod2 import alpha as al, beta as bt # Импорт двух функций одной инструкцией + >>> sys.modules.pop('Mod1') # Удаление импортированных объектов + + >>> sys.modules.pop('Mod2') + + >>> from Mod2 import * # Импорт всего содержимого модуля + >>> tt=alpha() + ****ALPHA**** + Значение t=0.12 + >>> uu=beta(float(tt)) + >>> uu + 1.4578913609506803 + +# 3. Создание многомодульных программ + +## 3.1 Пример простой многомодульной программы + +Создадим модуль Mod0 со следующим содержанием: + + #Модуль Mod0 + import Mod1 + print('perm1=',Mod1.perm1) + from Mod2 import alpha as al + tt=al() + print('tt=',tt) + from Mod2 import beta + qq=beta(float(tt)) + print('qq=',qq) + +Данный модуль содержит программу, вызывающую на выполнение ранее созданные модули Mod1, Mod2. Теперь программа будет состоять из 5 частей: главная программа, которой является командная строка IDLE и из которой будет вызываться модуль Mod0, и 3 модуля, вызываемых из модуля Mod0. + + >>> import Mod0 + Mod1:Введите значение = 3 + Mod1:Значение perm1= 3 + perm1= 3 + ****ALPHA**** + Значение t=10 + tt= 10 + qq= 44031505860631.98 + >>> Mod0.tt;Mod0.qq;Mod0.Mod1.perm1 + '10' + 44031505860631.98 + '3' + +Переменная perm1 находится в пространстве имен модуля Mod1, а не модуля Mod0. Поэтому пришлось указывать не только имя модуля Mod0, но и имя модуля Mod1, в котором локализован объект. + +## 3.2 Пример + +Создадим модуль MM1, включив в него разработанные при выполнении предыдущей темы функции, реализующие усилитель, реальный двигатель, тахогенератор и нелинейное звено типа «зона нечувствительности». Затем создадим модуль ММ2, включив в него инструкции, обеспечивающие ввод параметров задачи, формирование входного сигнала, импорт модуля ММ1 и реализацию модели при расчете выходного сигнала. + +Модуль MM1: + + def realdvig(xtt,kk1,TT,yti1,ytin1): + #Модель реального двигателя + yp = kk1 * xtt #усилитель + yti1 = yp + yti1 #Интегратор + ytin1 = (yti1+TT*ytin1)/(TT+1) + return [yti1, ytin1] + + def tahogen(xtt,kk2,yti2): + #Модель тахогенератора + yp = kk2 * xtt #усилитель + yti2 = yp + yti2 #интегратор + return yti2 + + def nechus(xtt,gran): + if (xtt < gran) and (xtt > (-gran)): + ytt = 0 + elif xtt >= gran: + ytt = xtt - gran + elif xtt <= (-gran): + ytt = xtt + gran + return ytt + +Модуль MM2: + + 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]) + + import math + vhod=[] + for i in range(N): + vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F)) + + import MM1 as mod + yi1=0;yin1=0;yi2=0 + vyhod=[] + for xt in vhod: + xt1=xt-yi2 #отрицательная обратная связь + [yi1,yin1]=mod.realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1) + yi2=mod.tahogen(yin1,k2,yi2) + yt=mod.nechus(yin1,Xm) + vyhod.append(yt) + +Теперь создадим главную программу - модуль MM0, которая запускает на выполнение модуль MM2 и выводит полученный выходной сигнал: + + import MM2 + print('y=',MM2.vyhod) + +Запустим модуль MM0: + + >>> import MM0 + k1,T,k2,Xm,A,F,N=8,5,3,10,2,0.5,1000 + y=[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, -1.0183086292055208, 0, 26.39885775889784, -36.65029553691161, -34.19982663883278, 196.29963397615063, -151.6919482160481, -388.32493988337274, 1057.8073200868555, -308.3186572590445, -2798.051869998873, 5004.749701095182, 1362.331454336744, ...] + +## 3.3 Области действия объектов в модулях + +В ранее созданных модулях вводятся и используются следующие объекты: + +Mod1: perm1 +Mod2: функции alpha, beta; переменные t, expi +Mod0: переменные tt,qq + +Исходя из примеров, приведенных ниже, можно сказать, что объекты входящие в один модуль будут локализованы в этом модуле и доступны в нем. К переменным из другого модуля, даже импортированного в главный (выполняемый) модуль, прямого доступа не будет. + +## 3.3.1 Добавление в функцию alpha обращение к функции beta и, наоборот, из beta – к alpha. + +Изменим содержание файла Mod2.py: + + def alpha(): + print('****ALPHA****') + t=input('Значение t=') + beta(int(t)) + return t + + def beta(q): + import math + expi=q*math.pi + return math.exp(expi) + +Запустим программу: + + >>> from Mod2 import * + >>> alpha() + ****ALPHA**** + Значение t=5 + 153552935.39544657 + '5' + +Теперь добавим в функцию beta вызов функции alpha(): + + def alpha(): + print('****ALPHA****') + t=input('Значение t=') + return t + + def beta(q): + import math + expi=q*math.pi + alpha() + return math.exp(expi) + +Протестируем выполнение: + + >>> beta(6) + ****ALPHA**** + Значение t=5 + 153552935.39544657 + +## 3.3.2 Отобразим на экране в модуле Mod0 значения объектов t и expi + +Изменим содержание Mod0: + + #Модуль Mod0 + import Mod1 + print('perm1=',Mod1.perm1) + from Mod2 import alpha as al + tt=al() + print('tt=',tt) + from Mod2 import beta + qq=beta(float(tt)) + print('qq=',qq) + print(t, expi) + +Запустим на выполнение: + + >>> import Mod0 + perm1= 5 + ****ALPHA**** + Значение t=10 + tt= 10 + qq= 44031505860631.98 + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + import Mod0 + File "C:\Users\Дмитрий\OneDrive\Рабочий стол\Goloshchapov\python-labs\TEMA8\Mod0.py", line 10, in + print(t, expi) + NameError: name 't' is not defined. Did you mean: 'tt'? + +Выходит ошибка, потому что переменные t и expi определены в разных областях видимости и не доступны в модуле Mod0. В модуле Mod2: t - это локальная переменная функции alpha(), expi - это локальная переменная функции beta(). В модуле Mod0: мы пытаемся обратиться к переменным t и expi, которые никогда не были объявлены в этом модуле. + +## 3.3.3 Увеличение в модуле Mod0 в 3 раза значение объекта perm1 и отобразить его после этого на экране. + +Изменим содержание Mod0: + + #Модуль Mod0 + import Mod1 + print('perm1=',Mod1.perm1) + Mod1.perm1 = str(int(Mod1.perm1)*3) + print('Увеличение perm1 в 3 раза:', Mod1.perm1) + from Mod2 import alpha as al + tt=al() + print('tt=',tt) + from Mod2 import beta + qq=beta(float(tt)) + print('qq=',qq) + +Тестирование программы: + + >>> import Mod0 + perm1= 30 + Увеличение perm1 в 3 раза: 90 + ****ALPHA**** + Значение t=10 + tt= 10 + qq= 44031505860631.98 + +## 3.3.4 В командной строке необходимо увеличить в 2 раза значения объектов perm1, tt, qq + + >>> import Mod0 + perm1= 5 + ****ALPHA**** + Значение t=10 + tt= 10 + qq= 44031505860631.98 + >>> Mod0.Mod1.perm1=str(int(Mod0.Mod1.perm1)*2) + >>> Mod0.Mod1.perm1 + '10' + >>> Mod0.tt=str(int(Mod0.tt)*2) + >>> Mod0.tt + '20' + >>> Mod0.qq=Mod0.qq*2 + >>> Mod0.qq + 88063011721263.95 + + # 4. Завершение сеанса работы с IDLE diff --git a/TEMA8/task.md b/TEMA8/task.md new file mode 100644 index 0000000..9134af6 --- /dev/null +++ b/TEMA8/task.md @@ -0,0 +1,67 @@ +# ОБЩЕЕ КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ по Теме 8 + +Выполнил: Голощапов Д.Е. + +## Задание + +Разработайте программу, состоящую из трех модулей: + +- Модуль 1 содержит функцию считывания числового списка из текстового файла с заданным именем (аргумент функции – имя файла). Элементы в файле могут располагаться по несколь-ко на строке с разделением пробелом. Числа элементов в строках могут быть разными. Полу-ченный список должен возвращаться в вызывающую программу. + +- Модуль 2 содержит функцию расчета коэффициента корреляции по двум числовым спискам (аргументы функции – имена двух списков). Числа элементов в списках могут различаться. Значение коэффициента должно возвращаться в вызывающую программу. + +- Модуль 3 запрашивает у пользователя и вводит имена двух файлов с исходными данными, дважды вызывает функцию из модуля 1 и считывает два списка из двух текстовых файлов. Затем вызывает функцию расчета коэффициента корреляции с помощью функции из модуля 2 и отображает рассчитанное значение на экране с округлением до трех цифр после точки. + +Подготовьте два текстовых файла с числовыми данными и проверьте по ним работу программы. + +# Решение + +## 1. Модуль 1 - Чтение данных из файла + + def read (file): + """"Чтение данных из файла""" + nums = [] + with open(file, 'r') as file: # Открытие файла для чтения + for line in file: + nums.extend(map(float, line.split())) # Добавление всех элементов в список + return nums + +## 2. Модуль 2 - Расчёт коэффициента корреляции + + def correlation(list1, list2): + """Расчёт коэффициента корреляции""" + n = min(len(list1), len(list2)) # Общая длина + list1 = list1[:n] + list2 = list2[:n] + mean1 = sum(list1) / n + mean2 = sum(list2) / n + chislitel = sum((list1[i] - mean1) * (list2[i] - mean2) for i in range(n)) + #Числитель формулы корреляции + znamenatel1 = sum((x - mean1) ** 2 for x in list1) # Знаменатель формулы корреляции + znamenatel2 = sum((y - mean2) ** 2 for y in list2) + + if znamenatel1 == 0 or znamenatel2 == 0: # Проверка деления на 0 + return 0 + + return chislitel/(znamenatel1 * znamenatel2) ** 0.5 + +## 3. Модуль 3 - Запрос у пользователя и ввод имён файлов с исходными данными + + import Modul1 + import Modul2 + file1 = input("Введите имя первого файла: ") + file2 = input("Введите имя второго файла: ") + list1 = Modul1.read(file1) + list2 = Modul1.read(file2) + corr = Modul2.correlation(list1, list2) + print(f"Коэффициент корреляции: {corr:.3f}") + +Были подготовлены два файла с данными data1.txt и data2.txt + + ## 4. Тестирование + + >>> import Modul3 + Введите имя первого файла: data1.txt + Введите имя второго файла: data2.txt + Коэффициент корреляции: 0.996 +