форкнуто от main/python-labs
main
Родитель
d41439bbe4
Сommit
92a869e676
|
После Ширина: | Высота: | Размер: 18 KiB |
|
После Ширина: | Высота: | Размер: 34 KiB |
|
После Ширина: | Высота: | Размер: 13 KiB |
@ -0,0 +1,599 @@
|
||||
# Отчёт по Теме 7
|
||||
|
||||
Похил Анастасия, А-02-23
|
||||
|
||||
# 1. Запуск интерактивной оболочки IDLE
|
||||
|
||||
# 2. Создание пользовательской функции
|
||||
|
||||
Создание функции предполагает выполнение трех операций: формирование функции, ее сохра-нение и использование.
|
||||
В общем виде функция в языке Python представляется так:
|
||||
def <Имя функции>([<Список аргументов >]):
|
||||
[<отступы>"""<Комментарий по назначению функции>"""]
|
||||
<отступы><Блок инструкций – тело функции>
|
||||
[<отступы>return <Значение или вычисляемое выражение>]
|
||||
|
||||
# 2.1 Функция без аргументов
|
||||
```py
|
||||
ef uspeh():
|
||||
"""Подтверждение успеха операции"""
|
||||
print('Выполнено успешно!')
|
||||
|
||||
uspeh()
|
||||
Выполнено успешно!
|
||||
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__']
|
||||
type(uspeh)
|
||||
<class 'function'>
|
||||
help(uspeh)
|
||||
Help on function uspeh in module __main__:
|
||||
|
||||
uspeh()
|
||||
Подтверждение успеха операции
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 2.2 Функция 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
|
||||
sravnenie("abc", "abcd")
|
||||
abc меньше abcd
|
||||
```
|
||||
Функция универсальна и будет работать с любыми типами данных, для которых определены операторы сравнения >, <, == (числа, строки, списки, кортежи и др.)Сравнение строк происходит по алфавиту, так же значение имеет регистр букв (заглавные меньше строчных), более короткая строка считается меньшей.
|
||||
|
||||
|
||||
## 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]
|
||||
t1 = (1, 2); t2 = (3, 4); t3 = (5,); t4 = (6, 7, 8)
|
||||
slozh(t1, t2, t3, t4)
|
||||
(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
|
||||
d1 = {'a': 1}; d2 = {'b': 2}
|
||||
slozh(d1, d2, {}, {})
|
||||
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'
|
||||
s1 = {1, 2}; s2 = {2, 3}
|
||||
slozh(s1, s2, set(), set())
|
||||
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set'
|
||||
```
|
||||
Как видно сложение для множеств и словарей не применимо. ункция slozh работает только для тех типов данных, которые поддерживают оператор +.
|
||||
|
||||
## 2.5 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=[] #Заготовили список для значений выхода
|
||||
TT=20 #Постоянная времени
|
||||
yy=0 #Нулевое начальное условие
|
||||
for xx in sps:
|
||||
yy=inerz(xx,TT,yy)
|
||||
spsy.append(yy)
|
||||
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
plt.plot(sps, 'r-', label='Вход')
|
||||
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000001B544DC4E10>]
|
||||
plt.plot(spsy, 'b-', label='Выход')
|
||||
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000001B544DF5090>]
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.legend()
|
||||
<matplotlib.legend.Legend object at 0x000001B544DD1E80>
|
||||
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
|
||||
```
|
||||
Атрибут __doc__ содержит значение docstring, если при инициализации функции он был задан. Если не был, то inerz.__doc__ будет иметь значение None.
|
||||
|
||||
## 3.2 Сохранение ссылки на объект-функции в другой переменной
|
||||
|
||||
```py
|
||||
fnkt=sravnenie
|
||||
v=16
|
||||
fnkt(v,23)
|
||||
16 меньше 23
|
||||
```
|
||||
|
||||
Функции можно передавать в переменные, как и любые другие объекты. После этого переменная fnkt ссылается на ту же самую функцию, что и sravnenie.
|
||||
|
||||
## 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
|
||||
```
|
||||
|
||||
Программа выводит сообщение "Функция 2", потому что переменная typ_fun не равна 1, и
|
||||
выполняется блок else, в котором функция func определена как выводящая "Функция 2".
|
||||
|
||||
# 4. Аргументы функции
|
||||
|
||||
## 4.1 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
|
||||
```
|
||||
|
||||
Python передаёт ссылку на объект функции logistfun в переменную fff.
|
||||
|
||||
## 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) #Вычисление со значением b по умолчанию
|
||||
0.6681877721681662
|
||||
logistfun(0.7,2) #Вычисление с заданным значением b
|
||||
1.3363755443363323
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 4.3 Возможность обращения к функции с произвольным (непозиционным) расположением аргументов.
|
||||
При этом надо в обращении к функции указывать имена аргументов.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
logistfun(b=0.5,a=0.8) # Ссылки на аргументы поменялись местами
|
||||
0.34498724056380625
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 4.4 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в списке или кортеже
|
||||
|
||||
```py
|
||||
b1234=[b1,b2,b3,b4] # Список списков из п.2.4
|
||||
qq=slozh(*b1234) #Перед ссылкой на список или кортеж надо ставить звездочку
|
||||
qq
|
||||
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||||
```
|
||||
Количество элементов в списке должно совпадать с количеством параметров функции. Оператор * выполняет распаковку списка в аргументы функции.
|
||||
|
||||
## 4.5 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в словаре
|
||||
|
||||
```py
|
||||
dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4}
|
||||
qqq=slozh(**dic4) #Перед ссылкой на словарь надо ставить две звездочки
|
||||
qqq
|
||||
10
|
||||
slozh(*dic4)
|
||||
'a1a2a3a4'
|
||||
```
|
||||
Для ** распаковки имена ключей должны точно совпадать с именами параметров функции
|
||||
|
||||
## 4.6 Смешанные ссылки
|
||||
|
||||
```py
|
||||
e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9}
|
||||
qqqq=slozh(*e1,**dd2)
|
||||
qqqq
|
||||
17
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 4.7 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) #Обращение к функции с 2 аргументами
|
||||
1
|
||||
func4(-1,2,0,3,6) #Обращение к функции с 5 аргументами
|
||||
10
|
||||
```
|
||||
Функция принимает любое количество аргументов
|
||||
|
||||
## 4.8 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
|
||||
```
|
||||
a = -1 (первый позиционный)
|
||||
b = 2 (второй позиционный, переопределил значение по умолчанию 7)
|
||||
*kort7 = (0, 3, 6) (все остальные аргументы в кортеж)
|
||||
Если мы не хотим передавать b, придется переопределить функцию так, чтобы именованный параметр b был в конце, а позиционный кортеж - перед ним.
|
||||
|
||||
Подобным же образом в списке аргументов функции также можно использовать словарь.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
def func5(a, b=7, *args, **kwargs):
|
||||
"""a-позиционный, b-по умолчанию, *args-кортеж, **kwargs-словарь"""
|
||||
print("a=" + str(a) + ", b=" + str(b))
|
||||
print("args=" + str(args))
|
||||
print("kwargs=" + str(kwargs))
|
||||
|
||||
total = a + b + sum(args)
|
||||
for value in kwargs.values():
|
||||
total += value
|
||||
return total
|
||||
|
||||
result = func5(1, 2, 3, 4, x=5, y=6)
|
||||
a=1, b=2
|
||||
args=(3, 4)
|
||||
kwargs={'x': 5, 'y': 6}
|
||||
result
|
||||
21
|
||||
```
|
||||
*args и **kwargs - способы передать не уточненное заранее число элементов:
|
||||
*args — переменное количество позиционных аргументов. Переданные с одной звездочкой аргументы собираются в кортеж.
|
||||
**kwargs — переменное количество именованных аргументов. Все переданные аргументы, которые указываются по имени, собираются в словарь.
|
||||
*args всегда должно идти перед **kwargs.
|
||||
|
||||
## 4.9 Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции.
|
||||
Такое изменение возможно только у объектов изменяемого типа
|
||||
|
||||
```py
|
||||
a=90 # Числовой объект – не изменяемый тип
|
||||
def func3(b):
|
||||
b=5*b+67
|
||||
|
||||
func3(a)
|
||||
a
|
||||
90
|
||||
```
|
||||
Локальная b меняется, но внешняя a нет
|
||||
|
||||
Пример со списком:
|
||||
|
||||
```py
|
||||
sps1=[1,2,3,4] #Список – изменяемый тип объекта
|
||||
def func2(sps):
|
||||
sps[1]=99
|
||||
|
||||
func2(sps1)
|
||||
sps1
|
||||
[1, 99, 3, 4]
|
||||
```
|
||||
Изменяемые типы (списки, словари, множества) передаются по ссылке
|
||||
|
||||
Пример с кортежем:
|
||||
|
||||
```py
|
||||
kort=(1,2,3,4) #Кортеж – неизменяемый тип объекта
|
||||
func2(kort)
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#78>", line 1, in <module>
|
||||
func2(kort)
|
||||
File "<pyshell#74>", line 2, in func2
|
||||
sps[1]=99
|
||||
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
|
||||
```
|
||||
|
||||
Кортеж - неизменяемый тип данных, так что переназначение в таком виде не работает.
|
||||
|
||||
# 5. Специальные типы пользовательских функций
|
||||
|
||||
## 5.1 Анонимные функции
|
||||
|
||||
Анонимные функции или по-другому их называют лямбда-функциями – это функции без имени, определяемые по следующей схеме:
|
||||
lambda [<Аргумент1>[,<Аргумент2>,…]]:<Возвращаемое значение или выражение>
|
||||
Анонимная функция возвращает ссылку на объект-функцию, которую можно присвоить другому объекту.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
mport math
|
||||
anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23) #Анонимная функция без аргументов
|
||||
anfun1() # Обращение к объекту-функции
|
||||
2.7362852774480286
|
||||
anfun2=lambda a,b : a+math.log10(b) #Анонимная функция с 2 аргументами
|
||||
anfun2(17,234)
|
||||
19.369215857410143
|
||||
anfun3=lambda a,b=234: a+math.log10(b) #Функция с необязательным вторым аргументом
|
||||
anfun3(100)
|
||||
102.36921585741014
|
||||
```
|
||||
Вызов лямбда-функции создает объект класса "функция". Внутри лямбда-функции не могут использоваться многострочные выражения, нельзя использовать if-else.
|
||||
|
||||
## 5.2 Функции-генераторы
|
||||
|
||||
Это – такие функции, которые используются в итерационных процессах, позволяя на каждой итерации получать одно из значений. Для этого в функцию включают инструкцию yield приостанавливающую её выполнение и возвращающую очередное значение.
|
||||
Данный оператор в отличие от return не останавливает полностью выполнение программы. Когда выполнение функции возобновляется после yield, оно продолжается с того места, где было
|
||||
приостановлено, до следующего оператора yield (или до конца функции).
|
||||
|
||||
```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#92>", line 1, in <module>
|
||||
print(alp.__next__())
|
||||
StopIteration
|
||||
```
|
||||
|
||||
Здесь при каждом обращении к функции будет генерироваться только одно очередное значение.
|
||||
При программировании задач у таких функций часто используют метод __next__, активирующий очередную итерацию выполнения функции.
|
||||
__next__ помогает вывести значение, которое yield передает на каждой итерации цикла. Если функция отработала последнюю итерацию, но мы попытаемся сделать вызов, вернется ошибка.
|
||||
В отличии от функций, которые возвращают список со значениями итераций, функции - генераторы генерируют значения по одному, не храня всё в памяти; а функция, возвращающая список создаёт весь список в памяти. Также генератор можно использовать только один раз - после прохождения всех значений он "опустошается" и больше не производит элементов.
|
||||
|
||||
# 6. Локализация объектов в функциях
|
||||
|
||||
По отношению к функции все объекты подразделяются на локальные и глобальные. Локальными являются объекты, которые создаются в функциях присваиванием им некоторых значений. Глобальные – это те объекты, значения которых заданы вне функции.
|
||||
Локализация может быть переопределена путем прямого объявления объектов как глобальных с помощью дескриптора global.
|
||||
|
||||
## 6.1 Примеры на локализацию объектов
|
||||
|
||||
Пример 1. Одноименные локальный и глобальный объекты:
|
||||
|
||||
```py
|
||||
glb=10
|
||||
def func7(arg):
|
||||
loc1=15
|
||||
glb=8
|
||||
return loc1*arg
|
||||
|
||||
res=func7(glb)
|
||||
res
|
||||
150
|
||||
glb
|
||||
10
|
||||
```
|
||||
Если внутри функции есть присваивание glb = ..., то создается локальная переменная, даже если есть глобальная с таким же именем.
|
||||
Для изменения глобальной переменной нужно использовать global glb
|
||||
|
||||
Пример 2. Ошибка в использовании локального объекта.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
def func8(arg):
|
||||
loc1=15
|
||||
print(glb)
|
||||
glb=8
|
||||
return loc1*arg
|
||||
|
||||
res=func8(glb)
|
||||
Traceback (most recent call last):
|
||||
File "<pyshell#100>", line 1, in <module>
|
||||
res=func8(glb)
|
||||
File "<pyshell#99>", line 3, in func8
|
||||
print(glb)
|
||||
UnboundLocalError: cannot access local variable 'glb' where it is not associated with a value
|
||||
```
|
||||
Нельзя обращаться к переменной до ее присваивания, если она считается локальной в функции.
|
||||
|
||||
Пример 3. Переопределение локализации объекта.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
glb=11
|
||||
def func7(arg):
|
||||
loc1=15
|
||||
global glb
|
||||
print(glb)
|
||||
glb=8
|
||||
return loc1*arg
|
||||
|
||||
res=func7(glb)
|
||||
11
|
||||
```
|
||||
|
||||
Здесь мы явно указали, что в функции используем глобальную переменную, поэтому она изменилась.
|
||||
|
||||
## 6.2 Выявление локализации объекта с помощью функций locals() и globals() из builtins
|
||||
|
||||
Эти функции возвращают словари, ключами в которых будут имена объектов, являющихся, соответственно, локальными или глобальными на уровне вызова этих функций.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
globals().keys() #Перечень глобальных объектов
|
||||
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', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'result', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'math', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||
locals().keys() #Перечень локальных объектов
|
||||
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', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'result', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'math', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||
```
|
||||
Различий нет, потому что команды выполнены в глобальной области видимости, где globals() и locals() ссылаются на один и тот же словарь. Различия появляются только при вызове locals() внутри функций или методов.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
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__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'result', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'math', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||
dict_keys(['arg', 'loc1', 'glb'])
|
||||
'glb' in globals().keys()
|
||||
True
|
||||
```
|
||||
locals() внутри функции показывает только её внутренние переменные, а globals() показывает все объекты модуля.
|
||||
|
||||
## 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__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'result', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'math', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', '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__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'result', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'math', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9'])
|
||||
```
|
||||
аждая функция имеет свою локальную область видимости, причем вложенные функции не видят локальные переменные внешних функций
|
||||
## 6.4 Моделирование системы
|
||||
|
||||
Моделирование системы, состоящей из последовательного соединения реального двигателя, охваченного отрицательной обратной связью с тахогенератором в ней, и нелинейного звена типа «зона нечувствительности», при подаче на неё синусоидального входного сигнала.
|
||||
Реальный двигатель: последовательное соединение усилителя с коэффициентом усиления k1,интегратора: y(t)=x(t)+y(t-1), и инерционного звена: y(t)=(x(t)+T*y(t-1)) / (T+1) с постоянной времени Т.
|
||||
Тахогенератор: последовательное соединение усилителя с коэффициентом усиления k2 и интегратора: y(t)=x(t)+y(t-1).
|
||||
Нелинейное звено типа «зона нечувствительности»: y=0 при -xm≤ x ≤xm, y=x-xm при x>xm, y=x+xm при x<-xm.
|
||||
Таким образом, система характеризуется параметрами: k1, T, k2, xm. Входной сигнал характеризуется параметрами: A (амплитуда синусоиды) и F (период синусоиды).
|
||||
Еще один параметр задачи : N – время (число тактов) подачи сигнала.
|
||||
|
||||
```py
|
||||
znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',')
|
||||
k1,T,k2,Xm,A,F,N=2,5,0.5,0.3,1,10,50
|
||||
k1=float(znach[0])
|
||||
k1
|
||||
2.0
|
||||
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 matplotlib.pyplot as plt
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 4))
|
||||
<Figure size 1000x400 with 0 Axes>
|
||||
plt.plot(vhod, 'b-', marker='o', markersize=3, label='Входной сигнал')
|
||||
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000001B544E58E10>]
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.legend()
|
||||
<matplotlib.legend.Legend object at 0x000001B544E58CD0>
|
||||
plt.show()
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
Создание функций реализующие компоненты системы
|
||||
|
||||
```py
|
||||
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
|
||||
```
|
||||
Реализуем соединение компонент в соответствии с заданием
|
||||
|
||||
```py
|
||||
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, 0.3435662011497584, 0.8937007565838242, 1.2092087410156356, 0.8817313753454714, 0, -1.9132355035817665, -4.418649831257506, -6.322056754188363, -6.424186296702933, -3.708625221989286, 1.5442059920803182, 9.704061323599833, 17.99800277772674, 23.15808712030786, 21.60101426578536, 10.675050948044715, -9.28749624705183, -36.1615235441021, -62.02226858466596, -76.45563856328266, -68.45249914172874, -30.293518696411148, 37.373158630110446, 124.2547951685195, 205.6938367713173, 248.14398604455204, 216.69606070239215, 87.62148681833895, -136.666280236251, -418.37473314281556, -677.5335449808889, -804.9287317650713, -688.4371994648337, -254.1131297675378, 486.67764763779877, 1402.6733164388684, 2230.344175329904, 2612.7580871622617, 2188.8107903361088, 728.2399496559426, -1716.8860787572244, -4697.377083821688, -7340.680479213284, -8479.693381759376, -6951.99457172508, -2043.4413296742846, 6022.5141606693105, 15717.056921566687]
|
||||
```
|
||||
# 7. Завершение сеанса работы с IDLE
|
||||
@ -0,0 +1,81 @@
|
||||
# Общее контрольное задание по теме 7
|
||||
|
||||
Похил Анастасия, А-02-23
|
||||
|
||||
# Задание:
|
||||
|
||||
1. Разработайте и проверьте функцию, реализующую для момента времени t расчет выхода y(t) для устройства задержки: на вход поступает сигнал, а на выходе повторяется этот сигнал с задержкой на заданное время Т.
|
||||
|
||||
2. Разработайте и проверьте функцию, реализующую расчет гистограммы по выборке случайной величины с каким-то распределением. Гистограмма при выводе на экран представляется в виде таблицы: границы интервала, число элементов выборки в интервале. Аргументы функции: выборка, число интервалов разбиения диапазона изменения случайной величины. Возвращаемый результат функции: список с числами элементов выборки в интервалах разбиения.
|
||||
|
||||
3. Разработайте и проверьте анонимную функцию, вычисляющую значение оценки отклика Y линейной регрессии при значении переменной Х Y=b1+b2*X и имеющую аргументы b1, b2 и X.
|
||||
|
||||
# Решение
|
||||
|
||||
## 1.
|
||||
|
||||
>>> def delay_signal (signal, T):
|
||||
... """"Расчёт выхода y(t) для устройства задержки"""
|
||||
... output=[]
|
||||
... for i in range(len(signal)):
|
||||
if i < T:
|
||||
output.append(0)
|
||||
else:
|
||||
output.append(signal[i-T])
|
||||
return output
|
||||
|
||||
>>> x=[1,0.5,3.6,4.5,1,2,0.5] # Входной сигнал
|
||||
>>> y= delay_signal (x, 2)
|
||||
>>> y
|
||||
[0, 0, 1, 0.5, 3.6, 4.5, 1]
|
||||
|
||||
## 2.
|
||||
|
||||
>>> import random
|
||||
>>> import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
>>> def histogram (sample, number):
|
||||
... min_1=min(sample)
|
||||
... max_1=max(sample)
|
||||
... bins=(max_1-min_1)/number # Ширина одного интервала
|
||||
... rows = [0]*number # Создание списка для подсчёта элементов в каждом интервале
|
||||
... intervals = [] # Список для хранения границ интервалов
|
||||
... for i in range(number):
|
||||
... lower = min_1 + i * bins
|
||||
... upper = min_1 + (i+1) * bins
|
||||
... intervals.append((lower, upper))
|
||||
...
|
||||
... for x in sample:
|
||||
... i = int((x-min_1)/bins) # Вычисление номера интервала для текущего элемента
|
||||
... if i == number:
|
||||
... i=number-1
|
||||
... rows [i] +=1
|
||||
... print("Границы интервала | Число элементов")
|
||||
... for i in range(number):
|
||||
... lower, upper = intervals[i]
|
||||
... print(lower, "-", upper, " |", rows[i])
|
||||
... plt.hist(sample, number)
|
||||
... plt.xlabel('Значения выборки')
|
||||
... plt.ylabel('Число элементов')
|
||||
... plt.title('Гистограмма выборки')
|
||||
... plt.show()
|
||||
... return rows
|
||||
...
|
||||
>>> data = [random.gauss(1, 20) for _ in range(10)]
|
||||
>>> histogram (data, 3)
|
||||
Границы интервала | Число элементов
|
||||
-23.534334630492655 - -11.561019750784087 | 3
|
||||
-11.561019750784087 - 0.4122951289244803 | 2
|
||||
0.4122951289244803 - 12.385610008633048 | 5
|
||||
[3, 2, 5]
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
## 3.
|
||||
|
||||
>>> linear_regression = lambda b1, b2, x: b1+b2 * x
|
||||
>>> result = linear_regression (2,3,5)
|
||||
>>> result
|
||||
17
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Загрузка…
Ссылка в новой задаче