форкнуто от main/python-labs
Вы не можете выбрать более 25 тем
Темы должны начинаться с буквы или цифры, могут содержать дефисы(-) и должны содержать не более 35 символов.
411 строки
14 KiB
Markdown
411 строки
14 KiB
Markdown
# Отчет по теме 7
|
|
|
|
Корнеев Максим, А-03-23
|
|
|
|
## 2 Создание пользовательской функции.
|
|
|
|
### 2.1 Первый пример: функция – без аргументов.
|
|
```py
|
|
>>> def uspeh():
|
|
... """Подтверждение успеха операции"""
|
|
... print('Выполнено успешно!')
|
|
>>> uspeh()
|
|
Выполнено успешно!
|
|
>>> dir()
|
|
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'uspeh']
|
|
>>> help(uspeh)
|
|
Help on function uspeh in module __main__:
|
|
>>> uspeh()
|
|
Подтверждение успеха операции
|
|
|
|
```
|
|
|
|
### 2.2 Пример функции с аргументами.
|
|
```py
|
|
>>> 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='a','5';sravnenie(n,m)
|
|
a больше 5
|
|
```
|
|
|
|
### 2.3 Пример функции, содержащей return.
|
|
```py
|
|
>>> 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
|
|
```py
|
|
>>> 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]
|
|
>>> 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)
|
|
>>> b1={1,2};b2={-1,-2};b3={0,2};b4={-1,-1}
|
|
>>> q=slozh(b1,b2,b3,b4)
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#25>", line 1, in <module>
|
|
q=slozh(b1,b2,b3,b4)
|
|
File "<pyshell#15>", line 3, in slozh
|
|
return a1+a2+a3+a4
|
|
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set'
|
|
>>> b1={'a':1,'b':2};b2={'a':-1,'b':-2};b3={'a':0,'b':2};b4={'a':-1,'b':-1}
|
|
>>> q=slozh(b1,b2,b3,b4)
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#29>", line 1, in <module>
|
|
q=slozh(b1,b2,b3,b4)
|
|
File "<pyshell#15>", line 3, in slozh
|
|
return a1+a2+a3+a4
|
|
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'
|
|
```
|
|
|
|
### 2.4 Функция, реализующая модель некоторого устройства, на вход которого в текущий момент поступает сигнал х, на выходе получается сигнал y:
|
|
```py
|
|
>>> 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
|
|
>>> spsy=[]
|
|
>>> TT=20
|
|
>>> yy=0
|
|
>>> for xx in sps:
|
|
>>> yy=inerz(xx,TT,yy)
|
|
>>> spsy.append(yy)
|
|
>>> arr = [i for i in range(101)]
|
|
>>> plt.plot(arr, spsy)
|
|
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x12016c550>]
|
|
>>> plt.show()
|
|
```
|
|
|
|
|
|
|
|
## 3 Функции как объекты.
|
|
|
|
### 3.1 Получение списка атрибутов объекта-функции.
|
|
```py
|
|
>>> 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__
|
|
'Модель устройства с памятью:\nx- текущее значение вх.сигнала,\n T -постоянная времени,\n ypred - 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.
|
|
```py
|
|
>>> fnkt=sravnenie
|
|
>>> v=16
|
|
>>> fnkt(v,23)
|
|
16 меньше 23
|
|
```
|
|
|
|
### 3.3 Возможность альтернативного определения функции в программе.
|
|
```py
|
|
>>> 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
|
|
```py
|
|
>>> 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.
|
|
```py
|
|
>>> def logistfun(a,b=1): #Аргумент b – необязательный; значение по умолчанию=1
|
|
... """Вычисление логистической функции"""
|
|
... import math
|
|
... return b/(1+math.exp(-a))
|
|
>>> logistfun(0.7)
|
|
0.6681877721681662
|
|
>>> logistfun(0.7,2)
|
|
1.3363755443363323
|
|
>>> logistfun(b=0.5,a=0.8)
|
|
0.34498724056380625
|
|
```
|
|
|
|
### 4.3 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в списке или кортеже.
|
|
```py
|
|
>>> b1=[1,2];b2=[-1,-2];b3=[0,2];b4=[-1,-1]
|
|
>>> b1234=[b1,b2,b3,b4]
|
|
>>> qq=slozh(*b1234)
|
|
>>> qq
|
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
|
```
|
|
|
|
### 4.4 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в словаре
|
|
```py
|
|
>>> dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4}
|
|
>>> qqq=slozh(**dic4)
|
|
>>> qqq
|
|
10
|
|
```
|
|
|
|
### 4.5 Смешанные ссылки
|
|
```py
|
|
>>> e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9}
|
|
>>> qqqq=slozh(*e1,**dd2)
|
|
```
|
|
|
|
### 4.6 Переменное число аргументов у функции.
|
|
```py
|
|
>>> 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
|
|
```
|
|
|
|
### 4.7 Комбинация аргументов
|
|
```py
|
|
>>> def func4(a,b=7,*kort7): #Аргументы: a-позиционный, b- по умолчанию + кортеж
|
|
... """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
|
|
```
|
|
|
|
### 4.8 Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции.
|
|
```py
|
|
>>> a=90
|
|
>>> def func3(b):
|
|
b=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]
|
|
>>> kort=(1,2,3,4)
|
|
>>> func2(kort)
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#109>", line 1, in <module>
|
|
func2(kort)
|
|
File "<pyshell#105>", line 2, in func2
|
|
sps[1]=99
|
|
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
|
|
```
|
|
|
|
## 5 Специальные типы пользовательских функций
|
|
|
|
### 5.1 Анонимные функции.
|
|
```py
|
|
>>> anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23)
|
|
>>> anfun1()
|
|
2.7362852774480286
|
|
>>> anfun2=lambda a,b : a+math.log10(b)
|
|
>>> anfun2(17,234)
|
|
19.369215857410143
|
|
>>> anfun3=lambda a,b=234: a+math.log10(b)
|
|
>>> anfun3(100)
|
|
102.36921585741014
|
|
```
|
|
|
|
### 5.2 Функции-генераторы.
|
|
```py
|
|
>>> 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#128>", line 1, in <module>
|
|
print(alp.__next__())
|
|
StopIteration
|
|
```
|
|
|
|
## 6 Локализация объектов в функциях.
|
|
|
|
### 6.1 Примеры на локализацию объектов.
|
|
```py
|
|
>>> glb=10
|
|
>>> def func7(arg):
|
|
loc1=15
|
|
glb=8
|
|
return loc1*arg
|
|
>>> res=func7(glb)
|
|
>>> def func8(arg):
|
|
loc1=15
|
|
print(glb)
|
|
glb=8
|
|
return loc1*arg
|
|
>>> res=func8(glb)
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#136>", line 1, in <module>
|
|
res=func8(glb)
|
|
File "<pyshell#135>", 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)
|
|
11
|
|
>>> glb
|
|
8
|
|
```
|
|
|
|
### 6.2 Выявление локализации объекта с помощью функций locals() и globals() из builtins.
|
|
```py
|
|
>>> globals().keys()
|
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'matplotlib', 'plt', 'arr', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
|
>>> locals().keys()
|
|
>>> dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'matplotlib', 'plt', 'arr', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
|
>>> def func8(arg):
|
|
loc1=15
|
|
glb=8
|
|
print(globals().keys()) #Перечень глобальных объектов «изнутри» функции
|
|
print(locals().keys()) #Перечень локальных объектов «изнутри» функции
|
|
return loc1*arg
|
|
>>> hh=func8(glb)
|
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'func8', 'glb'])
|
|
dict_keys(['arg', 'loc1', 'glb'])
|
|
>>> 'glb' in globals().keys()
|
|
True
|
|
```
|
|
|
|
### 6.3 Локализация объектов при использовании вложенных функций.
|
|
```py
|
|
>>> 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__', 'func8', 'glb', '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__', 'func8', 'glb', 'hh', 'func9'])
|
|
```
|
|
|
|
### 6.4 Большой пример
|
|
```py
|
|
>>> znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',')
|
|
>>> k1,T,k2,Xm,A,F,N=2,20,5,0,3,31,10
|
|
>>> 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])
|
|
>>> for i in range(N):
|
|
vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F))
|
|
>>> vhod
|
|
[0.0, 0.6038955602659801, 1.1830675653399556, 1.713804645284377, 2.17437836168736, 2.5459327724842526, 2.813256396441241, 2.9654049729843344, 2.9961495215131584, 2.904231356598613]
|
|
>>> 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):
|
|
#зона нечувствит
|
|
if xtt<gran and xtt>(-gran):
|
|
ytt=0
|
|
elif xtt>=gran:
|
|
ytt=xtt-gran
|
|
elif xtt<=(-gran):
|
|
ytt=xtt+gran
|
|
return ytt
|
|
|
|
>>> yi1=0;yin1=0;yi2=0
|
|
>>> vyhod=[]
|
|
>>> 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('y=',vyhod)
|
|
y= [0.0, 0.0575138628824743, 0.19757451809698162, 0.37271445071909315, 0.44764431066344834, 0.24935818305562138, -0.3024162461562951, -1.0323481238173855, -1.4374313649904746, -0.8573979371237693]
|
|
``` |