python-labs/TEMA8/task.md

Общее контрольное задание по теме 8

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 несколько на строке с разделением пробелом. Числа элементов в строках могут быть разными. Полученный 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:

Модуль 1:

>>>def read_file(filename):
    numbers = []
    with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as file:
        for line in file:
            numbers.extend(map(float, line.split()))
    return numbers

Модуль 2:

>>>import math
>>>def correlation(l1, l2):
    n = min(len(l1), len(l2))
    sum1 = sum(l1)
    sum2 = sum(l2)
    x = l1[:n]
    y = l2[:n]
    
    # Суммы
    sum_x = sum(x)
    sum_y = sum(y)
    sum_x_sq = sum(xi * xi for xi in x)
    sum_y_sq = sum(yi * yi for yi in y)
    sum_xy = sum(x[i] * y[i] for i in range(n))

    numerator = n * sum_xy - sum_x * sum_y
    denominator_x = n * sum_x_sq - sum_x ** 2
    denominator_y = n * sum_y_sq - sum_y ** 2
    
    # Проверка на нулевой знаменатель
    if denominator_x <= 0 or denominator_y <= 0:
        print("Одна из последовательностей имеет нулевую дисперсию.")
        return None
    
    denominator = (denominator_x * denominator_y) ** 0.5
    
    correlation = numerator / denominator
    
    # Проверка на корректность значения
    correlation = max(-1.0, min(1.0, correlation))
    
    return correlation

Модуль 3:

>>>import Module1
>>>import Module2

>>>file1 = input("Введите имя первого файла: ")
>>>file2 = input("Введите имя второго файла: ")

 # Читаем данные из файлов
>>>data1 = Module1.read_file(file1)
>>>data2 = Module1.read_file(file2)
    
# Рассчитываем корреляцию
>>>correlation_result = Module2.correlation(data1, data2)
>>>print(correlation_result)
# Выводим результат
>>>print(f"Coef cor: {correlation_result:.3f}")

Введите имя первого файла: data1.txt
Введите имя второго файла: data2.txt
0.9907674518545938
Coef cor: 0.991