Добавил:

dron4ik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Предмет:

Программное обеспечение автоматизированных систем

Файл:

Лабораторные_Python / тема8

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

10.08.2021

Размер:

176.74 Кб

Скачать

☆

Python, ПОАС, ОКЗ, ИКЗ 3 и протокол по теме 8

Общее контрольное задание

Модуль 1:

def readObject(file):

"""Функция считывания числового списка из текстового файла.\nfile - имя текстового файла.""" import os

result=[]

if os.path.isfile(file+'.txt'): fp=open(file+'.txt') lines=fp.readlines()

for line in lines: line=line.rstrip('\n')

for element in line.split(' '):

if float(element)%1==0: result.append(int(element)) else: result.append(float(element))

fp.close()

else: print('Нет указанного файла '+file+'.txt') return result

Модуль 2:

def koefCorr(x1,x2):

"""Функция расчета коэффициента корреляции по двум спискам.\nx1 - первый список,\nx2 - второй список."""

n=min(len(x1),len(x2))

r=0

sr1=sum(x1[:n+1:])/n

sr2=sum(x2[:n+1:])/n sm1=0; sm2=0

for i in range(n): sm1+=(x1[i]-sr1)*(x1[i]-sr1) sm2+=(x2[i]-sr2)*(x2[i]-sr2) r+=(x1[i]-sr1)*(x2[i]-sr2)

from math import sqrt return r/sqrt(sm1*sm2)

Модуль 3:

ish1=input('Введите имя первого текстового файла: ') ish2=input('Введите имя второго текстового файла: ') from okz_mod1 import readObject spis1=readObject(ish1)

if spis1!=[]: spis2=readObject(ish2) if spis2!=[]:

from okz_mod2 import koefCorr corr=koefCorr(spis1,spis2)

print('Коэффициент корреляции =',round(corr,3))

Индивидуальное контрольное задание № 3

Файл mod_main.py:

st=float(input('Введите левую границу диапазона изменения сигнала: ')) en=float(input('Введите правую границу диапазона изменения сигнала: ')) N=int(input('Введите число отсчетов сигнала: '))

fl=input('Введите имя текстового файла для выводы значений сигнала: ')

from mod_dop import WhiteNoise signal=WhiteNoise(st,en,N,fl)

print('Случайный равномерно распределенный сигнал типа белого шума:\n',signal,sep='')

Файл mod_dop.py:

def WhiteNoise(start,end,count,file_name):

"""Функция, создающая случайный равномерно распределенный сигнал типа белого шума.\nstart - левая граница диапазона изменения сигнала,n\end - правая граница диапазона изменения сигнала,\ncount - число отсчетов,\file_name - имя текстового файла для записи значений сигнала."""

from random import uniform from math import ceil

white_noise=[uniform(start,end) for i in range(count)] fp=open(file_name+'.txt','w')

k=1; i=1

while k<count/3: while i<3*k:

fp.write(str(white_noise[i-1])+',') i+=1

fp.write(str(white_noise[i-1])) i+=1

fp.write('\n')

k+=1

if k==ceil(count/3): while i<count:

fp.write(str(white_noise[i-1])+',') i+=1

fp.write(str(white_noise[i-1])) fp.close()

return white_noise

#Протокол по Теме 8

#Пункт 1

>>>import os,sys,imp

>>>os.chdir('d:\Family\\Tema8')

>>>os.getcwd()

'd:\\Family\\Tema8'

#Пункт 2.1

>>>import Mod1

Mod1:Введите значение = 5

Mod1:Значение perm1= 5

>>>type(Mod1) <class 'module'>

#Mod1 относится к классу "модуль".

>>>dir(Mod1)

['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'perm1']

>>>Mod1.perm1

'5'

>>>import Mod1

#Запуска программы не происходит.

>>> imp.reload(Mod1) Mod1:Введите значение = 3 Mod1:Значение perm1= 3

>>>Mod1.perm1

'3'

#Пункт 2.2

>>>print(sorted(sys.modules.keys()))

['Mod1', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_blake2', '_bootlocale', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_hashlib', '_heapq', '_imp', '_io', '_locale', '_lzma', '_opcode', '_operator', '_pickle', '_queue', '_random', '_sha3', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_thread', '_tkinter', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.latin_1', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'hashlib', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'imp', 'importlib', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.abc', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'locale', 'lzma', 'marshal', 'math', 'mpl_toolkits', 'msvcrt', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'signal', 'site', 'socket', 'socketserver', 'sre_compile', 'sre_constants', 'sre_parse', 'stat', 'string', 'struct', 'subprocess', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib']

>>> sys.modules.pop('Mod1')

>>> print(sorted(sys.modules.keys()))

['__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_blake2', '_bootlocale', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_hashlib', '_heapq', '_imp', '_io', '_locale', '_lzma', '_opcode', '_operator', '_pickle', '_queue', '_random', '_sha3', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_thread', '_tkinter', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.latin_1', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'hashlib', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'imp', 'importlib', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.abc', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'locale', 'lzma', 'marshal', 'math', 'mpl_toolkits', 'msvcrt', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'signal', 'site', 'socket', 'socketserver', 'sre_compile', 'sre_constants', 'sre_parse', 'stat', 'string', 'struct', 'subprocess', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] #Mod1 нет в словаре.

>>> import Mod1 Mod1:Введите значение = 4 Mod1:Значение perm1= 4

>>>Mod1.perm1

'4'

>>>sys.modules.pop('Mod1')

#Пункт 2.3

>>>exec(open('Mod1.py').read()) Mod1:Введите значение = 1 Mod1:Значение perm1= 1

>>>perm1

'1'

>>>exec(open('Mod1.py').read()) Mod1:Введите значение = 2 Mod1:Значение perm1= 2

>>>perm1

'2'

>>>exec(open('Mod1.py').read()) Mod1:Введите значение = 3 Mod1:Значение perm1= 3

>>>perm1

'3'

>>> dir(Mod1)

Traceback (most recent call last):

File "<pyshell#10>", line 1, in <module> dir(Mod1)

NameError: name 'Mod1' is not defined

#Ошибка состоит в том, что имя Mod1 не определено, так как при вызове Mod1 с помощью exec объект-модуль не создавался.

#Пункт 2.4

>>>from Mod1 import perm1 Mod1:Введите значение = 6 Mod1:Значение perm1= 6

>>>print(sorted(sys.modules.keys()))

#Объект Mod1 появился в памяти.

#При использовании инструкции import ... from ... был подключен атрибут perm1 из Mod1, при этом выполнялась программа из модуля.

>>> perm1 '6'

#perm1 имеет значение 6, так как эта переменная была подключена из Mod1, затем посредством ввода

ей было присвоено значение 6.

>>>from Mod2 import beta

>>>g=beta(2)

>>>print(g)

535.4916555247646

>>>print(sorted(sys.modules.keys()))

['Mod2', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_blake2', '_bootlocale', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_hashlib', '_heapq', '_imp', '_io', '_locale', '_lzma', '_opcode', '_operator', '_pickle', '_queue', '_random', '_sha3', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_thread', '_tkinter', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.latin_1', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'hashlib', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'imp', 'importlib', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.abc', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'locale', 'lzma', 'marshal', 'math', 'mpl_toolkits', 'msvcrt', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'signal', 'site', 'socket', 'socketserver', 'sre_compile', 'sre_constants', 'sre_parse', 'stat', 'string', 'struct', 'subprocess', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib']

#Mod2 появился в памяти.

>>> alpha()

Traceback (most recent call last):

File "<pyshell#15>", line 1, in <module> alpha()

NameError: name 'alpha' is not defined

#Функция alpha не была импортирована из Mod2.

>>>from Mod2 import alpha as al

>>>al()

****ALPHA****

Значение t=10 '10'

>>>del al,beta

>>>from Mod2 import alpha as al, beta as bt

>>>del al,bt

>>>from Mod2 import *

>>>tt=alpha()

****ALPHA****

Значение t=0.12

>>>uu=beta(float(tt))

>>>print(uu)

1.4578913609506803

#uu имеет указанное значение, так как функция alpha вернула значение 0.12, это значение было присвоено переменной tt, функция beta вернула значение exp(3.14*0.12)=1.45...

#Пункт 3.1

>>>sys.modules.pop('Mod1')

>>> sys.modules.pop('Mod2')

#Модуль Mod0 содержит программу, вызывающую на выполнение 2 модуля: Mod1, Mod2.

>>> import Mod0 Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10 perm1= 10

****ALPHA****

Значение t=2 tt= 2

qq= 535.4916555247646

>>>Mod0.tt;Mod0.qq;Mod0.Mod1.perm1

'2'

535.4916555247646

'10'

#Пункт 3.2

>>>import MM0 k1,T,k2,Xm,A,F,N=1,2,1,2,5,20,60

y= [0, 0, 0, 1.055128692131266, 1.8205764895824124, 0.9785150129597189, 0, -2.662020195311844, - 7.238619728964849, -9.149766090746345, -6.082383298322966, 0, 10.088379407961762, 19.32196731398973, 19.63038482578919, 6.696987993331826, -13.881708593565946, -40.693302949035, - 54.39367526373578, -40.09072736681657, 3.4263714507463874, 71.79247538911464, 129.92503804151076, 137.62894672622596, 65.40750306027893, -78.48510405336118, - 250.07835792051767, -353.6826561863796, -293.768818226056, -26.71789713611929, 383.482016761641, 766.7722252867784, 872.7339413713786, 501.8632958016903, -351.0867553412874, - 1414.4757308922035, -2143.2505066115027, -1933.6289143693564, -452.83138579298947, 2023.4918427003834, 4495.5166185622575, 5463.351914806338, 3607.074866799639, - 1330.599980070655, -7884.7699669565945, -12884.931819061256, -12553.525880764157, - 4482.802854481029, 10238.030462382989, 25985.12920507674, 33750.84680164078, 24944.179671914124, -3222.601779740898, -43228.294239004674, -76714.06602287591, - 80281.28358799969, -37141.62223881906, 49513.4025320407, 148680.5707929098, 206626.10906324504]

#Модуль MM0 вызывает на выполнение модуль MM2, по инструкциям из MM2 вводятся значения входных параметров, формируется в виде списка из 60 значений синусоидальный входной сигнал, вызывается на выполнение модуль MM1, с помощью функций из MM1 происходит формирование значений списка выходного сигнала. Затем по инструкции из MM0 печатаются значения выходного сигнала. Выходной сигнал включает в себя 60 значений и имеет колебательный характер. Вид сигнала можно получить по инструкциям:

>>>import pylab

>>>pylab.plot(MM0.MM2.vyhod)

[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x00000137C37B6508>]

>>> pylab.show()

#Сигнал представлен в файле vyhod.png.

#Пункт 3.3

#Результат вызова Mod0 после вставки инструкций: provbt=beta(15); print('provbt=',provbt) в тело функции alpha модуля Mod2.py:

Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10 perm1= 10

****ALPHA****

Значение t=5

provbt= 2.921765170159381e+20 tt= 5

qq= 6635623.99934113

#Переменная provbt была посчитана и ее значение выведено на экран, следовательно, область действия функции beta - модуль Mod2.py.

#Результат вызова Mod0 после вставки инструкций: for i in range(1): proval=alpha(); print('proval=',proval) в тело функции beta модуля Mod2.py:

Mod1:Введите значение = 4 Mod1:Значение perm1= 4 perm1= 4

****ALPHA****

Значение t=2 tt= 2

****ALPHA****

Значение t=1 proval= 1

qq= 535.4916555247646

#Значение переменной proval выводится, следовательно, область действия функции alpha - модуль

Mod2.py.

#Результат вызова Mod0 после ввода инструкции print('t=',t) в модуль Mod0 после импорта alpha из

Mod2:

Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10 perm1= 10

****ALPHA****

Значение t=9

Traceback (most recent call last):

File "D:\Family\Tema8\Mod0.py", line 6, in <module> print('t=',t)

NameError: name 't' is not defined

#Выводится сообщение об ошибке, следовательно t - локальная переменная функции alpha из Mod2, t недоступна в Mod0.

#Результат вызова Mod0 после ввода инструкции print('expi=',expi) в модуль Mod0 после импорта beta

из Mod2:

Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10 perm1= 10

****ALPHA****

Значение t=9

Traceback (most recent call last):

File "D:\Family\Tema8\Mod0.py", line 8, in <module> print('expi=',expi)

NameError: name 'expi' is not defined

#Выводится сообщение об ошибке, следовательно expi - локальная переменная функции beta из Mod2, expi недоступна в Mod0.

#Результат вызова Mod0 после ввода инструкций perm1=float(perm1)*3; print('perm1=',perm1) в модуль

Mod0 после импорта Mod1: Mod1:Введите значение = 4 Mod1:Значение perm1= 4 perm1= 4

Traceback (most recent call last):

File "D:\Family\Tema8\Mod0.py", line 4, in <module> perm1=float(perm1)*3; print('perm1=',perm1)

NameError: name 'perm1' is not defined

#Выводится сообщение об ошибке, следовательно область действия переменной perm1 - модуль Mod1.

#Результат вызова Mod0 после ввода инструкции perm1=float(perm1)*2 в модуль Mod0 после импорта

Mod1:

Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10

perm1= 10

Traceback (most recent call last):

File "D:\Family\Tema8\Mod0.py", line 4, in <module> perm1=float(perm1)*2

NameError: name 'perm1' is not defined

#Выводится сообщение об ошибке, следовательно область действия переменной perm1 - модуль Mod1.

#Результат вызова Mod0 после ввода инструкции Mod1.perm1=float(Mod1.perm1)*2 в модуль Mod0 после импорта Mod1:

Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10 perm1= 10

****ALPHA****

Значение t=2

qq= 286751.31313665316

#Сообщение об ошибке не выводится, следовательно, можно изменять значение глобальной переменной из другого модуля, обращаясь к ней следующим образом: <имя модуля с переменной>.<имя переменной>.

#Результат вызова Mod0 после ввода инструкции tt=float(tt)*2 в модуль Mod0 после определения переменной tt=al():

Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10 perm1= 10

****ALPHA****

Значение t=2

qq= 286751.31313665316

#Сообщение об ошибке не выводится, следовательно, область действия переменной tt - Mod0.

#Результат вызова Mod0 после ввода инструкции qq=qq*2 в модуль Mod0 после определения переменной qq=beta(float(tt)):

Mod1:Введите значение = 10 Mod1:Значение perm1= 10 perm1= 10

****ALPHA****

Значение t=2

qq= 573502.6262733063

#Сообщение об ошибке не выводится, значение qq увеличилось в 2 раза по сравнению с предыдущим случаем (в обоих случаях вводилось t=2), следовательно, область действия переменной qq - Mod0.

#Вывод: области действия объектов определяются следующим образом: локальные переменные функции действуют только в теле функции, глобальные переменные модуля действуют только в модуле, но могут быть доступны для изменения из другого модуля при обращении к ним в виде: <имя модуля с переменной>.<имя переменной>. Область действия функций модуля - весь модуль.

Соседние файлы в папке Лабораторные_Python

#
09.08.2021223.89 Кб18тема4.pdf
#
09.08.2021223.46 Кб17тема5.pdf
#
09.08.2021198.6 Кб18тема6.pdf
#
09.08.2021202.68 Кб17тема7.pdf
#
09.08.2021153.38 Кб17тема7_икз.pdf
#
10.08.2021176.74 Кб20тема8.pdf
#
10.08.2021204.67 Кб17тема9.pdf