форкнуто от main/python-labs
main
Katerina
1 месяц назад
Родитель
1949545e1a
Сommit
d26c9e2b64
|
После Ширина: | Высота: | Размер: 97 KiB |
@ -0,0 +1,570 @@
|
|||||||
|
# Отчёт по теме 7
|
||||||
|
Зеленкина Катерина, А-02-23
|
||||||
|
|
||||||
|
## Пункт 1.Запуск оболочки IDLE
|
||||||
|
## Пункт 2. Создание пользовательской функции
|
||||||
|
### 2.1. Функция без аргументов.
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> def uspeh():
|
||||||
|
... """Подтверждение успеха операции"""
|
||||||
|
... print('Выполнено успешно!')
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
uspeh()
|
||||||
|
Выполнено успешно!
|
||||||
|
>>> dir()
|
||||||
|
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os', 'uspeh']
|
||||||
|
>>> type(uspeh)
|
||||||
|
<class 'function'>
|
||||||
|
>>> help(uspeh)
|
||||||
|
Help on function uspeh in module __main__:
|
||||||
|
|
||||||
|
uspeh()
|
||||||
|
Подтверждение успеха операции
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ Встроенная помощь (docstring) для функции создается с помощью строки документации в тройных кавычках сразу после объявления функции. Эта строка автоматически становится частью объекта функции и отображается при вызове help()
|
||||||
|
|
||||||
|
### 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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Проверим, можно ли эту функцию выполнить с аргументами - символьными строками:
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
n,m='7','5';sravnenie(n,m)
|
||||||
|
7 больше 5
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ да, эту функцию можно выполнить с символьными строками
|
||||||
|
|
||||||
|
### 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) #Сложение чисел
|
||||||
|
10
|
||||||
|
>>> slozh('1','2','3','4') #Сложение строк
|
||||||
|
'1234'
|
||||||
|
>>> b1=[1,2];b2=[-1,-2];b3=[0,2];b4=[-1,-1]
|
||||||
|
>>> q=slozh(b1,b2,b3,b4); q #Сложение списков
|
||||||
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Применения этой функции для сложения кортежей, словарей и множеств:
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
#Сложение кортежей
|
||||||
|
>>> k1=(1, 'p', 3); k2=(4, 'o', 5); k3=(6, 'a', 'b'); k4=(7,'n', 'k')
|
||||||
|
>>> q2=slozh(k1,k2,k3,k4);q2
|
||||||
|
(1, 'p', 3, 4, 'o', 5, 6, 'a', 'b', 7, 'n', 'k')
|
||||||
|
|
||||||
|
#Сложение множеств
|
||||||
|
>>> m1={1, 'p', 3}; m2={4, 'o', 5}; m3={6, 'a', 'b'}; m4={7,'n', 'k'}
|
||||||
|
>>> slozh(m1,m2,m3,m4)
|
||||||
|
...
|
||||||
|
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set'
|
||||||
|
|
||||||
|
#Сложение словарей
|
||||||
|
s1={'a': 1}; s2={'b': 2}; s3={'c': 3}; s4={'d': 4}
|
||||||
|
slozh(s1,s2,s3,s4)
|
||||||
|
...
|
||||||
|
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
__Вывод:__ Нам выдало ошибку, потому что использование оператора + со множествами и словарями не поддерживается в Python.
|
||||||
|
|
||||||
|
### 2.5. Модель устройства: преобразование сигнала x в 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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Создадим список с измерениями значений входного сигнала – в виде «ступеньки»:
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> sps=[0]+[1]*100
|
||||||
|
>>> spsy=[]
|
||||||
|
>>> TT=20
|
||||||
|
>>> yy=0
|
||||||
|
>>> for xx in sps:
|
||||||
|
... yy=inerz(xx,TT,yy)
|
||||||
|
... spsy.append(yy)
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Представим выходной сигнал в виде графика.
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> import matplotlib.pyplot as plt
|
||||||
|
>>> plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||||
|
<Figure size 1000x600 with 0 Axes>
|
||||||
|
>>> plt.plot(sps, 'r-', linewidth=2, label='Входной сигнал (x)')
|
||||||
|
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x0000020A4DDD6490>]
|
||||||
|
>>> plt.plot(spsy, 'b-', linewidth=2, label='Выходной сигнал (y)')
|
||||||
|
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x0000020A4F55E710>]
|
||||||
|
>>> plt.title('Модель устройства с памятью')
|
||||||
|
Text(0.5, 1.0, 'Модель устройства с памятью')
|
||||||
|
>>> plt.xlabel('Время')
|
||||||
|
Text(0.5, 0, 'Время')
|
||||||
|
>>> plt.ylabel('Сигнал')
|
||||||
|
Text(0, 0.5, 'Сигнал')
|
||||||
|
>>> plt.grid(True)
|
||||||
|
>>> plt.legend()
|
||||||
|
<matplotlib.legend.Legend object at 0x0000020A4F554D70>
|
||||||
|
>>> plt.show()
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
[!Скриншон графика1](image1.png)
|
||||||
|
|
||||||
|
## Пункт 3. Функции как объекты.
|
||||||
|
### 3.1. Получение списка атрибутов объекта-функции.
|
||||||
|
|
||||||
|
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__']
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Пример использования атрибута функции:
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> inerz.__doc__
|
||||||
|
'Модель устройства с памятью:\nx- текущее значение вх.сигнала,\nT -постоянная времени,\nypred - предыдущее значение выхода устройства'
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ данные берутся из самой функции - строка документации (docstring) в тройных кавычках становится атрибутом __doc__ объекта-функции.
|
||||||
|
|
||||||
|
Для сравнения, введём инструкцию:
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> 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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ функция help() форматирует строку документации из doc и дополняет её служебной информацией о функции.
|
||||||
|
|
||||||
|
### 3.2. Сохранение ссылки на объект-функцию в другой переменной.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> fnkt=sravnenie
|
||||||
|
>>> v=16
|
||||||
|
>>> fnkt(v,23)
|
||||||
|
16 меньше 23
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ в Python можно создать несколько имён-ссылок на одну и ту же функцию, и все они будут работать одинаково.
|
||||||
|
|
||||||
|
### 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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ вывелась "Функция 2", потому что условие typ_fun==1 ложно и выполнился блок else, где функция переопределяется.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Пункт 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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
### 4.2. Обязательные и необязательные аргументы.
|
||||||
|
Переопределите вычисление логистической функции следующим образом:
|
||||||
|
|
||||||
|
```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. Обращения к функции с произвольным (непозиционным) расположением аргументов.
|
||||||
|
Изучите 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); qq #Перед ссылкой на список или кортеж надо ставить звездочку
|
||||||
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
### 4.5. Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в словаре.
|
||||||
|
Функция получила доступ к значениям словаря через переданную ссылку на него.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4}
|
||||||
|
>>> qqq=slozh(**dic4); qqq
|
||||||
|
10
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
### 4.6. Смешанные ссылки.
|
||||||
|
Функция была вызвана с прямой передачей ссылок на список и словарь.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9}
|
||||||
|
>>> qqqq=slozh(*e1,**dd2); qqqq
|
||||||
|
17
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
### 4.7. Переменное число аргументов у функции.
|
||||||
|
Пример.
|
||||||
|
```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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
### 4.8. Комбинация аргументов
|
||||||
|
Пример.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> def func4(a,b=7,*kort7):
|
||||||
|
... """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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Подобным же образом в списке аргументов функции также можно использовать словарь, предварив его имя двумя звездочками:
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> def func_dict(**slovar):
|
||||||
|
... print('Ваш словарь: ', slovar)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> func_dict(a=1, b=2, c=3)
|
||||||
|
Ваш словарь: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
### 4.9. Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции.
|
||||||
|
Такое изменение возможно только у объектов изменяемого типа.
|
||||||
|
Пример с числовым объектом.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> a=90 #Числовой объект – не изменяемый тип
|
||||||
|
>>> def func3(b):
|
||||||
|
... b=5*b+67
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> func3(a)
|
||||||
|
>>> a
|
||||||
|
90
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ значение a не изменилось, так как числа - неизменяемый тип и внутри функции создается новый объект.
|
||||||
|
|
||||||
|
Пример со списком.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> sps1=[1,2,3,4] #Список – изменяемый тип объекта
|
||||||
|
>>> def func2(sps):
|
||||||
|
... sps[1]=99
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> func2(sps1)
|
||||||
|
>>> print(sps1)
|
||||||
|
[1, 99, 3, 4]
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
__Вывод:__ да, список sps1 изменился, так как списки передаются по ссылке и являются изменяемыми объектами. Операция sps[1]=99 изменяет исходный список по индексу.
|
||||||
|
|
||||||
|
Попробуем применить эту функцию к кортежу.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
kort=(1,2,3,4)
|
||||||
|
func2(kort)
|
||||||
|
Traceback (most recent call last):
|
||||||
|
File "<pyshell#162>", line 1, in <module>
|
||||||
|
func2(kort)
|
||||||
|
File "<pyshell#158>", line 2, in func2
|
||||||
|
sps[1]=99
|
||||||
|
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ кортежи являются неизменяемыми объектами и не поддерживают присваивание по индексу
|
||||||
|
|
||||||
|
## Пункт 5. Специальные типы пользовательских функций.
|
||||||
|
### 5.1. Анонимные функции.
|
||||||
|
Анонимная функция возвращает ссылку на объект-функцию, которую можно присвоить другому объекту.
|
||||||
|
Пример.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> import math
|
||||||
|
>>> 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.
|
||||||
|
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.
|
||||||
|
Пример.
|
||||||
|
```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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
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. Например:
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
alp=func5(7,3)
|
||||||
|
print(alp.__next__())
|
||||||
|
1
|
||||||
|
print(alp.__next__())
|
||||||
|
4
|
||||||
|
print(alp.__next__())
|
||||||
|
7
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Попробуем повторно вызвать код:
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> print(alp.__next__())
|
||||||
|
Traceback (most recent call last):
|
||||||
|
File "<pyshell#189>", line 1, in <module>
|
||||||
|
print(alp.__next__())
|
||||||
|
StopIteration
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
__Вывод:__ На 4 раз появилась ошибка, потому что итератор alp уже исчерпан и не имеет больше элементов для возврата
|
||||||
|
|
||||||
|
## Пункт 6. Локализация объектов в функциях.
|
||||||
|
### 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
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
__Вывод:__ Использовались значения глобальной переменной glb = 10 (как аргумент arg) и локальная переменная loc1 = 15
|
||||||
|
Значение glb не изменилась, она осталась равной 10, так как внутри функции создана новая локальная переменная с тем же именем glb=8.
|
||||||
|
|
||||||
|
Пример 2. Ошибка в использовании локального объекта.
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> def func8(arg):
|
||||||
|
... loc1=15
|
||||||
|
... print(glb)
|
||||||
|
... glb=8
|
||||||
|
... return loc1*arg
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> res=func8(glb); res
|
||||||
|
Traceback (most recent call last):
|
||||||
|
File "<pyshell#204>", line 1, in <module>
|
||||||
|
res=func8(glb); res
|
||||||
|
File "<pyshell#203>", line 3, in func8
|
||||||
|
print(glb)
|
||||||
|
UnboundLocalError: cannot access local variable 'glb' where it is not associated with a value
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
__Вывод:__ возникает ошибка, потому что сначала идет обращение к переменной, а потом её создание.
|
||||||
|
|
||||||
|
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); res
|
||||||
|
11
|
||||||
|
165
|
||||||
|
```
|
||||||
|
__Вывод:__ значение переменной glb изменилось, потому что инструкция global glb явно указала, что переменная glb является глобальной, и присваивание glb=8 изменило глобальную переменную, а не создало локальную.
|
||||||
|
|
||||||
|
### 6.2. Функции locals() и globals() из builtins
|
||||||
|
Эти функции возвращают словари, ключами в которых будут имена объектов, являющихся, соот-ветственно, локальными или глобальными на уровне вызова этих функций.
|
||||||
|
Примеры.
|
||||||
|
В командной строке введите инструкции
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> globals().keys() #Перечень глобальных объектов
|
||||||
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'n', 'm', 'sravnenie', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'k1', 'k2', 'k3', 'k4', 'q2', 'm1', 'm2', 'm3', 'm4', 's1', 's2', 's3', 's4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func_dict', 'a', 'func3', 'b', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||||
|
>>> locals().keys() #Перечень локальных объектов
|
||||||
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'n', 'm', 'sravnenie', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'k1', 'k2', 'k3', 'k4', 'q2', 'm1', 'm2', 'm3', 'm4', 's1', 's2', 's3', 's4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func_dict', 'a', 'func3', 'b', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Различий нет, так как в основном модуле (глобальной области видимости) словари globals() и locals() ссылаются на один и тот же объект.
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> def func8(arg):
|
||||||
|
... loc1=15
|
||||||
|
... loc1=15
|
||||||
|
... print(globals().keys())
|
||||||
|
... print(locals().keys())
|
||||||
|
... return loc1*arg
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> hh=func8(glb); hh
|
||||||
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'n', 'm', 'sravnenie', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'k1', 'k2', 'k3', 'k4', 'q2', 'm1', 'm2', 'm3', 'm4', 's1', 's2', 's3', 's4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func_dict', 'a', 'func3', 'b', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||||
|
dict_keys(['arg', 'loc1'])
|
||||||
|
120
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Внутри функции locals() показывает только локальные параметры и переменные функции, а globals() — все объекты модуля.
|
||||||
|
|
||||||
|
Проверим наличие объекта glb в перечне глобальных объектов:
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> 'glb' in globals().keys()
|
||||||
|
True
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
### 6.3. Локализация объектов при использовании вложенных функций.
|
||||||
|
Пример.
|
||||||
|
```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); kk
|
||||||
|
glob_func9_1: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'n', 'm', 'sravnenie', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'k1', 'k2', 'k3', 'k4', 'q2', 'm1', 'm2', 'm3', 'm4', 's1', 's2', 's3', 's4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func_dict', 'a', 'func3', 'b', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', '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__', 'os', 'uspeh', 'n', 'm', 'sravnenie', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'k1', 'k2', 'k3', 'k4', 'q2', 'm1', 'm2', 'm3', 'm4', 's1', 's2', 's3', 's4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func_dict', 'a', 'func3', 'b', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9'])
|
||||||
|
85
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Внешняя функция func9 содержит в своей локальной области параметры arg2, arg3 и внутренние переменные loc1, glb, а также вложенную функцию func9_1.
|
||||||
|
Вложенная функция func9_1 работает в изолированной локальной области со своими переменными arg1, loc1, glb1 и не видит локальные переменные внешней функции func9, но имеет доступ к глобальной области модуля.
|
||||||
|
|
||||||
|
### 6.4. Большой пример
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
|
||||||
|
# Ввод параметров
|
||||||
|
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])
|
||||||
|
|
||||||
|
# Создание входного сигнала
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
vhod=[]
|
||||||
|
for i in range(N):
|
||||||
|
vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F))
|
||||||
|
|
||||||
|
print("Входной сигнал:", vhod)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Функции компонентов системы
|
||||||
|
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 нечувствительности"""
|
||||||
|
if xtt < gran and xtt > (-gran):
|
||||||
|
ytt = 0
|
||||||
|
elif xtt >= gran:
|
||||||
|
ytt = xtt - gran
|
||||||
|
elif xtt <= (-gran):
|
||||||
|
ytt = xtt + gran
|
||||||
|
return ytt
|
||||||
|
|
||||||
|
# Реализация соединения компонент
|
||||||
|
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)
|
||||||
|
|
||||||
|
k1,T,k2,Xm,A,F,N=10, 20, 1.5, 8, 3.9, 22, 12
|
||||||
|
Входной сигнал: [0.0, 1.0987569716815757, 2.1084991880768302, 2.947423339981607, 3.5475647818826213, 3.8603036233356374, 3.860303623335638, 3.5475647818826217, 2.947423339981607, 2.108499188076831, 1.0987569716815757, 2.209560170082712e-15]
|
||||||
|
y= [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, -0.25334827984566566, 0, 7.152382915540651, 20.1527847908908, 9.624947687157025]
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## Пункт 7. Окончание сеанса работы с IDLE.
|
||||||
@ -0,0 +1,104 @@
|
|||||||
|
# Общее контрольное задание
|
||||||
|
|
||||||
|
Зеленкина Катерина, 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 за-держкой 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: вы-борка, 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 ли-нейной регрессии при значении переменной Х
|
||||||
|
Y=b1+b2*X
|
||||||
|
и имеющую аргументы b1, b2 и X.
|
||||||
|
|
||||||
|
## Решение
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
def signal_delay(current_input, delay_time, output_history, input_history):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Расчет выходного сигнала устройства задержки
|
||||||
|
current_input - текущее значение входного сигнала
|
||||||
|
delay_time - время задержки
|
||||||
|
output_history - история выходных значений
|
||||||
|
input_history - история входных значений
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
if len(input_history) < delay_time:
|
||||||
|
return 0
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
return input_history[-delay_time]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
d = 4
|
||||||
|
output_signal = []
|
||||||
|
input_signal = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
|
||||||
|
input_history = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for x in input_signal:
|
||||||
|
input_history.append(x)
|
||||||
|
y = signal_delay(x, d, output_signal, input_history)
|
||||||
|
output_signal.append(y)
|
||||||
|
|
||||||
|
print("Входной сигнал:", input_signal)
|
||||||
|
print("Выходной сигнал:", output_signal, "(задержка 4)")
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
Входной сигнал: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
|
||||||
|
Выходной сигнал: [0, 0, 0, 1, 2, 3, 4] (задержка 4)
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
# Пункт 2
|
||||||
|
def raschet_giostogrammy(viborka, kol_int):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Расчет гистограммы по выборке случайной величины
|
||||||
|
|
||||||
|
Аргументы:
|
||||||
|
viborka - список значений выборки
|
||||||
|
kol_int - число интервалов разбиения
|
||||||
|
|
||||||
|
Возвращает:
|
||||||
|
w - список с числами элементов в интервалах
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
minn = min(viborka)
|
||||||
|
maxx = max(viborka)
|
||||||
|
shirina = (maxx - minn) / kol_int # Исправлена ошибка в формуле
|
||||||
|
|
||||||
|
w = [0] * kol_int
|
||||||
|
|
||||||
|
for znachenie in viborka:
|
||||||
|
num_int = int((znachenie - minn) / shirina) # Исправлено: от minn
|
||||||
|
if num_int == kol_int:
|
||||||
|
num_int = kol_int - 1
|
||||||
|
w[num_int] += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
# Вывод таблицы
|
||||||
|
print("Гистограмма:")
|
||||||
|
print("Интервал\t\tКоличество")
|
||||||
|
for i in range(kol_int):
|
||||||
|
start = minn + i * shirina
|
||||||
|
end = minn + (i + 1) * shirina
|
||||||
|
print(f"{start:.2f} - {end:.2f}\t\t{w[i]}")
|
||||||
|
|
||||||
|
return w
|
||||||
|
|
||||||
|
# Проверка функции
|
||||||
|
import random
|
||||||
|
|
||||||
|
viborka = [random.gauss(0, 1) for _ in range(100)]
|
||||||
|
kol_interv = 5
|
||||||
|
resultat = raschet_giostogrammy(viborka, kol_interv)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
Гистограмма:
|
||||||
|
Интервал Количество
|
||||||
|
-2.11 - -1.31 13
|
||||||
|
-1.31 - -0.52 12
|
||||||
|
-0.52 - 0.28 30
|
||||||
|
0.28 - 1.07 34
|
||||||
|
1.07 - 1.86 11
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
anonim_func = lambda b1, b2, X: b1 + b2 * X
|
||||||
|
print(anonim_func (1, 2, 3))
|
||||||
|
|
||||||
|
7
|
||||||
|
```
|
||||||
@ -0,0 +1,75 @@
|
|||||||
|
# Пункт 1
|
||||||
|
def signal_delay(current_input, delay_time, output_history, input_history):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Расчет выходного сигнала устройства задержки
|
||||||
|
current_input - текущее значение входного сигнала
|
||||||
|
delay_time - время задержки
|
||||||
|
output_history - история выходных значений
|
||||||
|
input_history - история входных значений
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
if len(input_history) < delay_time:
|
||||||
|
return 0
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
return input_history[-delay_time]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
d = 4
|
||||||
|
output_signal = []
|
||||||
|
input_signal = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
|
||||||
|
input_history = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for x in input_signal:
|
||||||
|
input_history.append(x)
|
||||||
|
y = signal_delay(x, d, output_signal, input_history)
|
||||||
|
output_signal.append(y)
|
||||||
|
|
||||||
|
print("Входной сигнал:", input_signal)
|
||||||
|
print("Выходной сигнал:", output_signal, "(задержка 4)")
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# Пункт 2
|
||||||
|
def raschet_giostogrammy(viborka, kol_int):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Расчет гистограммы по выборке случайной величины
|
||||||
|
|
||||||
|
Аргументы:
|
||||||
|
viborka - список значений выборки
|
||||||
|
kol_int - число интервалов разбиения
|
||||||
|
|
||||||
|
Возвращает:
|
||||||
|
w - список с числами элементов в интервалах
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
minn = min(viborka)
|
||||||
|
maxx = max(viborka)
|
||||||
|
shirina = (maxx - minn) / kol_int # Исправлена ошибка в формуле
|
||||||
|
|
||||||
|
w = [0] * kol_int
|
||||||
|
|
||||||
|
for znachenie in viborka:
|
||||||
|
num_int = int((znachenie - minn) / shirina) # Исправлено: от minn
|
||||||
|
if num_int == kol_int:
|
||||||
|
num_int = kol_int - 1
|
||||||
|
w[num_int] += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
# Вывод таблицы
|
||||||
|
print("Гистограмма:")
|
||||||
|
print("Интервал\t\tКоличество")
|
||||||
|
for i in range(kol_int):
|
||||||
|
start = minn + i * shirina
|
||||||
|
end = minn + (i + 1) * shirina
|
||||||
|
print(f"{start:.2f} - {end:.2f}\t\t{w[i]}")
|
||||||
|
|
||||||
|
return w
|
||||||
|
|
||||||
|
# Проверка функции
|
||||||
|
import random
|
||||||
|
|
||||||
|
viborka = [random.gauss(0, 1) for _ in range(100)]
|
||||||
|
kol_interv = 5
|
||||||
|
resultat = raschet_giostogrammy(viborka, kol_interv)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# Пункт 3
|
||||||
|
anonim_func = lambda b1, b2, X: b1 + b2 * X
|
||||||
|
print(anonim_func (1, 2, 3))
|
||||||
|
|
||||||
Загрузка…
Ссылка в новой задаче