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.
311 строки
13 KiB
Markdown
311 строки
13 KiB
Markdown
# Отчет по теме 5
|
|
|
|
Степанов Артём, А-02-23
|
|
|
|
## Блоки инструкций, управляющие инструкции
|
|
|
|
### 1. Установка рабочего каталога. Создание рабочего протокола.
|
|
|
|
В оболочке IDLE установил актуальный рабочий каталог, а затем в нём создал рабочий протокол.
|
|
|
|
|
|
|
|
### 2. Изучение управляющей конструкции __if__.
|
|
|
|
Управляющая конструкция __if__ позволяет реализовать ветвление по определенному условию. Само условие задается в виде логического выражения, которое должно принимать значение True или False. После условия следует соответствующий ему блок инструкций с отступом по всем строкам блока.
|
|
|
|
```py
|
|
>>> porog = 10
|
|
>>> rashod1 = 6
|
|
>>> rashod2 = 4
|
|
>>> if rashod1 >= porog: # Условие 1
|
|
... dohod = 12 # Блок инструкций, выполняющийся в случае истинности условия 1
|
|
... elif rashod2 == porog: # Условие 2
|
|
... dohod = 0 # Блок инструкций, выполняющийся в случае истинности условия 2
|
|
... else: # Оператор else - иначе
|
|
... dohod = 8 # Блок инструкций, выполняющийся в случае ложности условий 1 и 2
|
|
...
|
|
>>> dohod
|
|
8
|
|
```
|
|
|
|
В условиях можно использовать несколько логических выражений, связанных логическими операторами:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> if rashod1 >= 3 and rashod2 == 4:
|
|
... dohod = rashod1
|
|
... if rashod2 == porog or rashod1 < rashod2:
|
|
... dohod = porog
|
|
...
|
|
>>> dohod
|
|
6
|
|
```
|
|
|
|
Ветвления также могут быть множественными:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> if porog == 3:
|
|
... dohod = 1
|
|
... elif porog == 4:
|
|
... dohod = 2
|
|
... elif porog == 4:
|
|
... dohod = 3
|
|
... else:
|
|
... dohod = 0
|
|
...
|
|
>>> dohod
|
|
0
|
|
```
|
|
|
|
Условные инструкции могут записываться в одну строку:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> dohod = 2 if porog >= 4 else 0
|
|
>>> dohod
|
|
2
|
|
```
|
|
|
|
Запись инструкция в одну строку может быть представлена и в таком виде:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> if porog >= 5 : rashod1 = 6; rashod2 = 0
|
|
...
|
|
>>> rashod1
|
|
6
|
|
>>> rashod2
|
|
0
|
|
```
|
|
|
|
### 3. Изучение управляющей конструкции __for__.
|
|
|
|
Цикл по перечислению, описываемы с помощью управляющей конструкции __for__, позволяет произвести перебор / перечисление определенных свойств / элементов определенного до начала цикла итерируемых объектов.
|
|
|
|
#### 3.1. Простой цикл.
|
|
|
|
Для реализации простого цикла по перечислению достаточно задать определенный диапазон (возможно с определенным шагом) изменения объекта-переменной цикла:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> temperatura = 5
|
|
>>> for i in range(3, 18, 3): # i = 3 -> i = 6 -> ... -> i = 15
|
|
... temperatura += i # 5 + 3 -> 8 + 6 -> ... -> 35 + 15
|
|
...
|
|
>>> temperatura
|
|
50
|
|
```
|
|
|
|
#### 3.2. Более сложный цикл.
|
|
|
|
Внутри цикла можно использовать различные условия, а также прерывать его выполнение с помощью оператора __break__:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> sps = [2, 15, 14, 8]
|
|
>>> for k in sps:
|
|
... if len(sps) <= 10 : sps.append(sps[0])
|
|
... else: break # Прерывание цикла
|
|
...
|
|
>>> sps
|
|
[2, 15, 14, 8, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2]
|
|
```
|
|
|
|
Различие между предыдущим примером и последущим заключается в итерируемом объекте: в первом случае это список, изменяемый во время работы цикла, а во втором - его неизменяемая копия. Поэтому в первом примере на выходе получился список с 11 элементами (удовлетворяет условию прерывания цикла), а во втором - с 8 элементами (цикл просто прошелся по 4 возможным элементам копии списка и добавил соответственно 4 новых элемента).
|
|
|
|
```py
|
|
>>> sps = [2, 15, 14, 8]
|
|
>>> for k in sps[:]:
|
|
... if len(sps) <= 10 : sps.append(sps[0])
|
|
... else: break
|
|
...
|
|
>>> sps
|
|
[2, 15, 14, 8, 2, 2, 2, 2]
|
|
```
|
|
|
|
#### 3.3. Конструкция __for - else__.
|
|
|
|
Конструкция __for - else__ позволяет реализовать обычный цикл-перечисление с дополнительным условием, которое выполнится только в том случае, если работа цикла завершится самостоятельно (не в случае применения оператора break). Пример такого цикла представлен ниже:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> import random as rn
|
|
>>> sps5 = []
|
|
>>> for i in range(10):
|
|
... sps5.append(rn.randint(1, 100))
|
|
... ss = sum(sps5)
|
|
... if ss > 500: break
|
|
... else:
|
|
... print(ss)
|
|
...
|
|
>>> # Ничего не вывелость, т.к. сработал оператор break
|
|
>>> sps5 = []
|
|
>>> for i in range(10):
|
|
... sps5.append(rn.randint(1, 100))
|
|
... ss = sum(sps5)
|
|
... if ss > 500: break
|
|
... else:
|
|
... print(ss)
|
|
...
|
|
439 # Цикл завершился самостоятельно, поэтому сработало дополнительное условие
|
|
>>>
|
|
```
|
|
|
|
#### 3.4. Работа с символьной строкой внутри цикла.
|
|
|
|
Так как строки в Python являются итерируемыми объектами, то их можно использовать внутри циклов:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> stroka = "Это - автоматизированная система"
|
|
>>> stroka1 = ""
|
|
>>> for ss in stroka:
|
|
... stroka1 += " " + ss # К каждому символу исходной строки добавлется пробел слева
|
|
...
|
|
>>> stroka1
|
|
' Э т о - а в т о м а т и з и р о в а н н а я с и с т е м а'
|
|
```
|
|
|
|
#### 3.5. Запись цикла в строке.
|
|
|
|
Цикл можно записать в строку. Такая запись представлена ниже на примере создания графика синусоидального сигнала:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> import math, pylab
|
|
>>> sps2 = [math.sin(i * math.pi / 5 + 2) for i in range(100)] # Запись цикла в строку
|
|
>>> pylab.plot(list(range(100)), sps2)
|
|
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000001C7AD29A5D0>]
|
|
>>> pylab.title("Синусоидальный сигнал")
|
|
Text(0.5, 1.0, 'Синусоидальный сигнал')
|
|
>>> pylab.xlabel("Время")
|
|
Text(0.5, 0, 'Время')
|
|
>>> pylab.ylabel("Сигнал")
|
|
Text(0, 0.5, 'Сигнал')
|
|
>>> pylab.show()
|
|
```
|
|
|
|
Полученный график:
|
|
|
|
|
|
|
|
### 4. Изучение управляющей конструкции __while__.
|
|
|
|
Цикл, выполняющийся пока определенное условие истинно, реализуется с помощью конструкции __while__. В данном цикле нужно учесть возможность его прерывания, иначе, при постоянно истинном условии выполнения, цикл станет бесконечным, что приведет к большим проблемам в работе программы.
|
|
|
|
#### 4.1. Цикл со счетчиком.
|
|
|
|
Самый обычный вариант цикла __while__ реализуется с помощью счетчика, значение которого постоянно проверяется при каждой новой итерации цикла:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> rashod = 300
|
|
>>> while rashod:
|
|
... print("Расход =", rashod)
|
|
... rashod -= 50
|
|
...
|
|
Расход = 300
|
|
Расход = 250
|
|
Расход = 200
|
|
Расход = 150
|
|
Расход = 100
|
|
Расход = 50
|
|
```
|
|
|
|
Цикл в данном примере остановил свою работу, так как на 7 итерации значение переменной rashod достигло 0, что интерпретируется как значение False. Если бы данная переменная никогда не прнинимала значение 0, то получился бы бесконечный цикл.
|
|
|
|
#### 4.2. Цикл с символьной строкой.
|
|
|
|
Как и в цикле __for__, в цикле __while__ можно использовать символьные строки в качестве объекта, задающего условие прерывание цикла:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> import math, pylab
|
|
>>> stroka = "Расчет процесса в объекте регулирования"
|
|
>>> i = 0
|
|
>>> sps2 = []
|
|
>>> while i < len(stroka):
|
|
... r = 1 - 2 / (1 + math.exp(0.1 * i))
|
|
... sps2.append(r)
|
|
... print("Значение в момент", i, "=", r)
|
|
... i += 1
|
|
...
|
|
Значение в момент 0 = 0.0
|
|
Значение в момент 1 = 0.049958374957880025
|
|
Значение в момент 2 = 0.09966799462495568
|
|
Значение в момент 3 = 0.14888503362331795
|
|
...
|
|
Значение в момент 37 = 0.9517459571646616
|
|
Значение в момент 38 = 0.9562374581277391
|
|
>>> pylab.plot(list(range(39)), sps2)
|
|
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x00000292D5637DD0>]
|
|
>>> pylab.title("Сигнал на выходе")
|
|
Text(0.5, 1.0, 'Сигнал на выходе')
|
|
>>> pylab.xlabel("Время")
|
|
Text(0.5, 0, 'Время')
|
|
>>> pylab.ylabel("Сигнал")
|
|
Text(0, 0.5, 'Сигнал')
|
|
>>> pylab.show()
|
|
```
|
|
|
|
Полученный график:
|
|
|
|
|
|
|
|
#### 4.3. Выполнение сложного алгоритма с помощью цикла.
|
|
|
|
С помощью циклов можно реализовывать различные алгоритмы. Так, например, в примере ниже показан алгоритм проверки заданного числа на то, является ли оно простым.
|
|
|
|
```py
|
|
>>> chislo = 267
|
|
>>> kandidat = chislo // 2
|
|
>>> while kandidat > 1:
|
|
... if chislo % kandidat == 0:
|
|
... print(chislo, "имеет делитель", kandidat)
|
|
... break
|
|
... kandidat -=1
|
|
... else:
|
|
... print(chislo, "является простым")
|
|
...
|
|
267 имеет делитель 89
|
|
>>>
|
|
```
|
|
|
|
Данный алгоритм можно переработать для проверки некоторого диапазона чисел:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> prost = [] # Список для записи в него простых чисел
|
|
>>> for num in range(250, 301): # Цикл, задающий диапазон рассматривыаемых значений
|
|
... kandidat = num // 2
|
|
... while kandidat > 1:
|
|
... if num % kandidat == 0:
|
|
... print(num, "имеет делитель", kandidat)
|
|
... break
|
|
... kandidat -= 1
|
|
... else:
|
|
... prost.append(num)
|
|
... print(num, "является простым")
|
|
...
|
|
250 имеет делитель 125
|
|
251 является простым
|
|
252 имеет делитель 126
|
|
...
|
|
299 имеет делитель 23
|
|
300 имеет делитель 150
|
|
>>> prost # Отображение списка простых чисел после работы алгоритма
|
|
[251, 257, 263, 269, 271, 277, 281, 283, 293]
|
|
```
|
|
|
|
#### 4.4. Инструкция __continue__.
|
|
|
|
Инструкция __continue__ позволяет завершить выполнение текущей итерации цикла и перейти к следующей:
|
|
|
|
```py
|
|
>>> for i in range(7):
|
|
... if i in [2, 3, 5]: # Если число равно 2, 3 или 5, то сразу же начинается новая итерация
|
|
... continue
|
|
... print(i)
|
|
...
|
|
0
|
|
1
|
|
4
|
|
6
|
|
7
|
|
>>>
|
|
```
|
|
|
|
### 5. Завершение работы со средой.
|
|
|
|
Сохранил файлы отчета в своем рабочем каталоге и закончил сеанс работы с IDLE.
|