Основы программирования на Python Каширский / методички / Лабораторная работа № 2 2025

2. Напишите программу согласно вашему варианту:

1.Ввести число с клавиатуры. Определить его тип с помощью type() и вывести.

2.Ввести два числа. Сравнить их типы с помощью is и вывести результат.

3.Ввести два числа. Убедиться, что они одного типа, и только затем выполнить сложение.

4.Ввести значение. Проверить, является ли оно целым числом, с помощью isinstance().

5.Ввести значение. Проверить, является ли оно числом с плавающей точкой, с

помощью isinstance().

6.Ввести значение. Проверить, является ли оно комплексным числом, с

помощью isinstance().

7.Ввести значение. Проверить, является ли оно строкой, с помощью isinstance().

8.Ввести два числа. Вывести их идентификаторы с помощью id() и сравнить с помощью is.

9.Присвоить одной переменной значение другой. Проверить, ссылаются ли они на один объект с помощью id() и is.

10.Создать два списка с одинаковыми элементами. Проверить, являются ли они одним и тем же объектом.

11.Проверить, является ли введенное значение числом (int, float или complex), с

помощью isinstance().

12.Ввести число. Проверить, является ли оно экземпляром класса int или float.

13.Проверить, является ли введенное значение логическим (bool).

14.Создать несколько переменных с одинаковыми значениями. Проверить их идентичность.

15.Проверить, является ли объект None с помощью is.

16.Ввести два значения. Проверить, имеют ли они одинаковый тип и значение.

17.Проверить, является ли объект функцией с помощью callable() и type().

18.Проверить, является ли объект модулем.

19.Проверить, является ли объект классом.

20.Создать кортеж и список с одинаковыми элементами. Сравнить их типы.

21.Проверить, является ли объект итерируемым (коллекцией).

22.Проверить, является ли объект изменяемым (mutable) или неизменяемым

(immutable).

23.Проверить, является ли объект числом, и если да, то возвести его в квадрат.

24.Ввести значение. Если оно строка, преобразовать в число, иначе вывести сообщение об ошибке.

25.Проверить, является ли объект экземпляром встроенного типа данных.

26.Сравнить тип объекта с типом другого объекта с помощью type(a) is type(b).

27.Проверить, является ли объект подклассом определенного класса.

28.Проверить, является ли объект экземпляром класса или его подкласса.

29.Создать два одинаковых комплексных числа. Проверить их идентичность.

30.Проверить, ссылаются ли две переменные на один и тот же объект после операции присваивания.

3. Реализуйте программу согласно вашему варианту:

1.Расчет суммы двух сопротивлений (последовательное соединение): R = R1 + R2

2.Расчет общего сопротивления трех параллельных резисторов: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

3.Расчет напряжения по закону Ома: U = I * R

4.Расчет тока по закону Ома: I = U / R

5.Расчет сопротивления по закону Ома: R = U / I

6.Расчет мощности по току и напряжению: P = U * I

7.Расчет мощности по току и сопротивлению: P = I**2 * R

8.Расчет мощности по напряжению и сопротивлению: P = U**2 / R

9.Расчет энергии: E = P * t

10.Расчет заряда: Q = I * t

11.Расчет напряжения на конденсаторе: U = Q / C

12.Расчет энергии в конденсаторе: W = (C * U**2) / 2

13.Расчет индуктивного сопротивления: X_L = 2 * pi * f * L

14.Расчет емкостного сопротивления: X_C = 1 / (2 * pi * f * C)

15.Расчет полного сопротивления RLC-цепи: Z = sqrt(R**2 + (X_L - X_C)**2)

16.Расчет коэффициента усиления неинвертирующего усилителя: K = 1 + R2/R1

17.Расчет коэффициента усиления инвертирующего усилителя: K = - R2/R1

18.Расчет выходного напряжения делителя: U_out = U_in * R2/(R1+R2)

19.Расчет частоты по периоду: f = 1 / T

20.Расчет периода по частоте: T = 1 / f

21.Расчет скважности: D = (t_imp / T) * 100%

22.Расчет средней мощности импульсного сигнала: P_avg = P_max * (D/100)

23.Расчет постоянной времени RC-цепи: τ = R * C

24.Расчет резонансной частоты LC-контура: f = 1 / (2 * pi * sqrt(L * C))

25.Расчет добротности контура: Q = (1/R) * sqrt(L/C)

26.Расчет напряжения вторичной обмотки трансформатора: U2 = U1 * (N2/N1)

27.Расчет коэффициента трансформации: k = N1 / N2

28.Расчет КПД: η = (P_out / P_in) * 100%

29.Расчет падения напряжения на диоде (упрощенно): U_out = U_in - 0.7

30.Расчет тока через светодиод и ограничительный резистор: R = (U_source - U_led) / I_led

4. Реализуйте программу согласно вашему варианту:

1.Задать комплексное число в алгебраической форме (a + bj). Вывести его действительную и мнимую части.

2.Задать комплексное число в алгебраической форме. Вывести его сопряженное число.

3.Сложить два комплексных числа (представляющих импедансы). Вывести результат.

4.Вычесть два комплексных числа. Вывести результат.

5.Умножить два комплексных числа. Вывести результат.

6.Разделить два комплексных числа. Вывести результат.

7.Рассчитать импеданс катушки индуктивности: Z = 2 * pi * f * L * j. Ввести f, L.

8.Рассчитать импеданс конденсатора: Z = 1 / (2 * pi * f * C * j). Ввести f, C.

9.Рассчитать импеданс последовательной RL-цепи: Z = R + 2j * pi * f * L. Ввести R, L, f.

10.Рассчитать импеданс последовательной RC-цепи: Z = R + 1/(2j * pi * f * C). Ввести

R, C, f.

11.Рассчитать импеданс последовательной RLC-цепи: Z = R + 2j * pi * f * L + 1/(2j * pi * f * C). Ввести R, L, C, f.

12.Рассчитать импеданс параллельной RL-цепи: 1/Z = 1/R + 1/(2j * pi * f * L). Ввести R, L, f.

13.Рассчитать импеданс параллельной RC-цепи: 1/Z = 1/R + 2j * pi * f * C. Ввести R, C, f.

14.Рассчитать импеданс параллельной RLC-цепи: 1/Z = 1/R + 1/(2j * pi * f * L) + 2j * pi * f * C. Ввести R, L, C, f.

15.Рассчитать полное сопротивление (модуль импеданса) цепи: abs(Z). Ввести Z (комплексное).

16.Рассчитать фазу импеданса (в радианах): cmath.phase(Z). Ввести Z.

17.Рассчитать фазу импеданса (в градусах): cmath.phase(Z) * 180 / pi. Ввести Z.

18.Рассчитать ток в цепи переменного тока по закону Ома: I = U / Z. Ввести U (комплексное), Z (комплексное).

19.Рассчитать напряжение на цепи переменного тока: U = I * Z. Ввести I (комплексное), Z (комплексное).

20.Рассчитать активную мощность: P = I**2 * real(Z) или P = real(U * conjugate(I)).

Ввести I, Z или U, I.

21.Рассчитать реактивную мощность: Q = I**2 * imag(Z) или Q = imag(U * conjugate(I)).

Ввести I, Z или U, I.

22.Рассчитать полную мощность: S = U * conjugate(I). Ввести U, I.

23.Преобразовать комплексное число из алгебраической формы в показательную (модуль и аргумент) и вывести.

24.Преобразовать комплексное число из показательной формы (модуль и угол в градусах) в алгебраическую.

25.Рассчитать коэффициент мощности: cos(φ) = P / |S| = real(Z) / abs(Z). Ввести Z.

26.Рассчитать резонансную частоту для последовательного RLC-контура: f = 1 / (2 * pi

*sqrt(L * C)). Ввести L, C.

27.Рассчитать резонансную частоту для параллельного RLC-контура: f = 1 / (2 * pi * sqrt(L * C)). Ввести L, C.

28.Рассчитать добротность последовательного контура: Q = (1/R) * sqrt(L/C). Ввести R, L, C.

29.Рассчитать добротность параллельного контура: Q = R * sqrt(C/L). Ввести R, L, C.

30.Рассчитать комплексный коэффициент передачи фильтра нижних частот (RC-

цепь): K = 1 / (1 + 2j * pi * f * R * C). Ввести f, R, C.

5. Напишите программу (использовать только операции над числами) согласно вашему варианту

1.Дано натуральное число N (999 < N ≤ 9999). Найдите сумму первой и последней цифр этого числа.

2.Дано натуральное число N (999 < N ≤ 9999). Найдите сумму первой и предпоследней цифр этого числа.

3.Дано натуральное число N (999 < N ≤ 9999). Найдите сумму первой и второй цифр этого числа.

4.Дано натуральное число N (9 < N ≤ 9999). Найдите произведение последней и предпоследней цифр этого числа.

5.Дано натуральное число N (999 < N ≤ 9999). Поменяйте местами первую и последнюю цифры этого числа.

6.Дано натуральное число N (999 < N ≤ 9999). Поменяйте местами первую и предпоследнюю цифры этого числа.

7.Дано натуральное число N (999 < N ≤ 9999). Поменяйте местами первую и вторую цифры этого числа.

8.Дано натуральное число N (9 < N ≤ 9999). Поменяйте местами последнюю и предпоследнюю цифры этого числа.

9.Даны два натуральных числа M и N (999 < M,N < 9999). Составьте новое число F, из двух старших разрядов числа M и двух младших разрядов числа N.

Пример: M = 1234, N = 5678. Ответ: F = 1278.

10.Даны два натуральных числа M и N (999 < M,N < 9999). Составьте новое число F из двух крайних разрядов числа M и двух средних разрядов числа N.

Пример: M = 1234, N = 5678. Ответ: F = 1674.

11.Дано натуральное число N (9 < N ≤ 99). Допишите к нему цифру k в конец и

начало.

Пример: N = 12, k = 5. Ответ: 5125.

12.Дано натуральное число N (9 < N ≤ 99). Вставьте цифру k дважды после первого

разряда.

Пример: N = 12, k = 5. Ответ: 1552.

13.Дано число N – текущее число месяца. Определите, какая неделя идет с начала месяца и какой по счету день недели, если месяц начался в среду.

2.Сбросить N-й бит в байте.

3.Переключить (инвертировать) N-й бит в байте.

4.Проверить, установлен ли N-й бит в байте.

5.Выделить младшие 4 бита (ниббл) из байта.

6.Выделить старшие 4 бита (ниббл) из байта.

7.Обменять местами старший и младший нибблы в байте.

8.Умножить число на 2, используя битовый сдвиг.

9.Разделить число на 2 (целочисленно), используя битовый сдвиг.

10.Установить несколько битов по маске.

11.Сбросить несколько битов по маске.

12.Выполнить операцию инверсии по маске.

13.Выполнить циклический сдвиг битов влево.

14.Выполнить циклический сдвиг битов вправо.

15.Установить значение в определенные биты регистра, не затрагивая остальные.

16.Рассчитать битовую маску для N младших битов.

17.Проверить, все ли биты в маске установлены в числе.

18.Проверить, что хотя бы один бит из маски установлен в числе.

19.Обнулить все биты, кроме N старших.

20.Реализовать операцию сложения двух чисел с помощью битовых операций (сложение по битам, с учетом переноса).

21.Реализовать операцию умножения двух чисел с помощью битовых операций и сложения.

22.Закодировать два логических сигнала (A, B) в один байт в биты 0 и 1.

23.Закодировать четыре логических сигнала в один байт (в биты 0, 2, 4, 6).

24.Распаковать четыре логических сигнала из одного байта (из битов 0, 2, 4, 6).

25.С помощью битовых операций проверить, является ли число четным.

26.С помощью битовых операций проверить, является ли число степенью двойки.

27.Подсчитать количество установленных битов (1) в числе (алгоритмом Кернигана).

28.Извлечь значение из определенных битов регистра

29.Реализовать простой шифратор (priority encoder) для 4-х битного входа.

30.Реализовать простой дешифратор (decoder) из 2-х битного входа в 4-х битный выход.

8. Реализуйте программу согласно вашему варианту:

1.Смоделировать работу логического элемента 2И: Y = A and B. Ввод A, B как 0/1, вывод 0/1.

2.Смоделировать работу логического элемента 2ИЛИ: Y = A or B. Ввод A, B как 0/1, вывод 0/1.

3.Смоделировать работу логического элемента НЕ: Y = not A. Ввод A как 0/1, вывод

0/1.

4.Смоделировать работу логического элемента 2И-НЕ: Y = not (A and B). Ввод A, B как

0/1, вывод 0/1.

5.Смоделировать работу логического элемента 2ИЛИ-НЕ: Y = not (A or B). Ввод A, B как 0/1, вывод 0/1.

6.Смоделировать работу логического элемента "исключающее ИЛИ" (XOR): Y = (A and not B) or (not A and B). Ввод A, B как 0/1, вывод 0/1.

7.Смоделировать работу логического элемента "исключающее ИЛИ-НЕ" (XNOR): Y = not ((A and not B) or (not A and B)). Ввод A, B как 0/1, вывод 0/1.

8.Реализовать функцию мажоритарного элемента (голосования) 2 из 3: Y = (A and B) or (A and C) or (B and C). Ввод A, B, C как 0/1, вывод 0/1.

9.Проверить, находится ли значение напряжения в "допустимом" диапазоне: is_ok = (voltage >= min_voltage) and (voltage <= max_voltage). Ввести voltage, min_voltage, max_voltage. Вывести True/False.

10.Проверить, находится ли значение тока в "критическом" диапазоне (за пределами нормы): is_critical = (current < min_current) or (current > max_current). Ввести current, min_current, max_current. Вывести True/False.

11.Определить, является ли сигнал "валидным" (логическая 1) только в определенном напряженческом диапазоне: is_valid = (signal_voltage > 2.0) and (signal_voltage < 3.0). Ввести signal_voltage. Вывести True/False.

12.Определить, является ли бит четности четным для 4-битного числа: is_even_parity = not ( (d0 ^ d1) ^ (d2 ^ d3) ). Ввести биты d0, d1, d2, d3 как 0/1. Вывести 1/0.

13.Определить, является ли бит четности нечетным для 4-битного числа: is_odd_parity = (d0 ^ d1) ^ (d2 ^ d3). Ввести биты d0, d1, d2, d3 как 0/1. Вывести 1/0.

14.С помощью логических операций определить, является ли десятичное число отрицательным: is_negative = (number < 0). Ввести число. Вывести True/False.

15.С помощью логических операций определить, является ли введенное значение числом (попытка преобразования, обработка исключения): is_number = True (если преобразование в float прошло успешно) иначе False.

16.Определить, включено ли устройство, на основе нескольких флагов (питание есть,

ошибок нет, команда на включение есть): is_enabled = power_ok and not error and enable_command. Ввести флаги как 0/1 или True/False.

17.Определить, требуется ли прерывание, на основе нескольких флагов прерываний

(логическое ИЛИ): interrupt_required = irq1 or irq2 or irq3. Ввести флаги irq1, irq2, irq3 как 0/1.

18.Определить, является ли год високосным (логические операции и проверки делимости): is_leap = (year % 4 == 0) and (year % 100 != 0) or (year % 400 == 0). Ввести год. Вывести True/False.

19.Реализовать мультиплексор 2 в 1 на логических элементах: Y = (A and not S) or (B and S). Ввести A, B, S (сигнал выбора) как 0/1. Вывести Y.

20.Реализовать мультиплексор 4 в 1 на логических элементах: Y = (D0 and not S1 and not S0) or (D1 and not S1 and S0) or (D2 and S1 and not S0) or (D3 and S1 and S0). Ввести D0, D1, D2, D3, S0, S1. Вывести Y.

21.Реализовать демультиплексор 1 в 4 на логических элементах: Y0 = Input and not S1 and not S0, Y1 = Input and not S1 and S0, ... Ввести Input, S0, S1. Вывести Y0, Y1, Y2, Y3.

22.Проверить, все ли биты в байте сброшены (равны 0): all_zeros = (byte_value == 0).

Ввести byte_value. Вывести True/False.

23.Проверить, все ли биты в байте установлены (равны 1): all_ones = (byte_value == 0xFF). Ввести byte_value. Вывести True/False.

24.Проверить, установлен ли хотя бы один бит в байте: any_set = (byte_value != 0).

Ввести byte_value. Вывести True/False.

25.Определить, является ли число степенью двойки, используя только логические и битовые операции (без циклов): is_power_of_two = (number > 0) and ((number & (number - 1)) == 0). Ввести число. Вывести True/False.

26.Сравнить два числа без использования операторов сравнения (>, <, ==), используя вычитание и проверку знака: A_greater_than_B = (A - B) > 0. (Упрощенно, для целых чисел). Ввести A, B. Вывести результат сравнения.

27.Определить, имеют ли два числа одинаковый знак (без умножения): same_sign = (A >= 0 and B >= 0) or (A < 0 and B < 0). Ввести A, B. Вывести True/False.

28.Реализовать триггер (защелку) RS на логических операциях (асинхронный, с

запрещенной комбинацией): Q = not (not (S and not R) and not prev_Q) (упрощенно,

требует хранения состояния). Ввести S, R. Вывести Q.

29.Определить, является ли введенная строка допустимым логическим значением

("True", "False", "1", "0"): is_bool_str = (input_str in ['True', 'False', '1', '0']). Ввести строку. Вывести True/False.

30.Преобразовать целое число в логическое значение, используя функцию bool(), и продемонстрировать правило "все, что не ноль - True": bool_value = bool(number). Ввести число. Вывести True/False.

9. Напишите программу согласно вашему варианту:

1.Сравнить два напряжения: вывести, равны ли они.

2.Сравнить два тока: вывести, какой из них больше.

3.Проверить, находится ли напряжение в заданном диапазоне.

4.Проверить, превышает ли ток максимально допустимое значение.

5.Проверить, находится ли частота в пределах допустимого отклонения.

6.Сравнить два сопротивления: вывести, отличаются ли они более чем на 10%.

7.Проверить, является ли мощность положительной.

8.Проверить, равна ли сумма напряжений в цепи нулю (для постоянного тока).

9.Проверить, выполняется ли закон Ома для участка цепи.

10.Сравнить КПД двух устройств: вывести, у какого он выше.

11.Проверить, является ли сигнал цифровым (0 или 1).

12.Проверить, является ли сигнал аналоговым (в диапазоне от 0 до 5 В).

13.Проверить, является ли число четным и положительным.

14.Проверить, является ли год високосным.

15.Проверить, является ли треугольник прямоугольным по трем сторонам.

16.Проверить, являются ли два числа взаимно простыми.

17.Проверить, является ли число простым.

18.Проверить, является ли строка палиндромом.

19.Проверить, отсортирован ли массив по возрастанию.

20.Проверить, все ли элементы массива положительны.

21.Проверить, есть ли в массиве отрицательные элементы.

22.Проверить, является ли число степенью двойки.

23.Проверить, является ли число степенью тройки.

24.Проверить, является ли число степенью десяти.

25.Сравнить два комплексных числа на равенство.

26.Проверить, является ли комплексное число вещественным.

27.Проверить, является ли комплексное число мнимым.

28.Проверить, лежит ли точка внутри окружности.

29.Проверить, лежит ли точка внутри прямоугольника.

30.Проверить, пересекаются ли два отрезка.