2. Stunde - Übungen

For Schleifen

a)

   1 for ...:
   2      print i
   3   
   4 0
   5 1 
   6 2
   7 3

Setzen Sie einen Ausdruck in ... ein, um das Ergebnis zu erzeugen

Loesung

b)

   1 for ... in zip(range(0,4,1),range(4,0,-1)):
   2      print i,j
   3   
   4 0 4
   5 1 3
   6 2 2
   7 3 1

Setzen Sie einen Ausdruck in ... ein, um das Ergebnis zu erzeugen

Loesung

c)

Wie sehen die dazugehörigen (verschachtelten) Schleifen aus, die dieses Ergebnis erzeugen?

Loesung

Numpy/Scipy numerische Typen

from numpy import *

Ein Byte besteht aus 8-Bit und deckt den Wertebereich von 0..255 (uint8, unsigned integer) oder -128..127 ab.

   1 b=int8(128)
   2 -128 # Bereichsüberschreitung
   3 
   4 b.nbytes
   5 1

a)

Welchen Wertebereich decken die folgenden Integer-Typen ab und wieviele Bytes belegen diese im Speicher:

bool8
uint8, int8
uint16, int16
uint32, int32
uint64, uint64

Loesung

b)

Wieviele Bytes belegen die Float-Point Variablen im Speicher

float32, float64, float96
complex64, complex128, complex192

Welchen Wertebereich deckt eine typische Double Precision (float64) Variable ab?

Loesung

Datenstrukturen

a)

   1 D={'A':array(range(10)),'B':array(range(10))+1}

Welche Schlüssel enthält das Dictionary D
Geben Sie die Schlüssel mit der Methode .keys() aus
Geben Sie den Array A aus
Geben Sie die Elemente 3:6 des Arrays B aus
Setzen Sie diese Elemente auf 0
Fügen Sie ein neues Schlüssel-Wertepaar C:array(range(0,10,-1)) zu D hinzu
Programmieren Sie eine Schleife, die alle Elemente von D ausgibt

Loesung

b)

   1 from scipy import empty,mgrid,exp
   2 from pylab import figure,clf,subplot,imshow,title,gray,plot,show,savefig
   3 
   4 def gaussian(center, width):
   5         """Returns a gaussian function"""
   6         center_y,center_x=float(center[0]),float(center[1])
   7         width_y,width_x=float(width[0]),float(width[1])
   8         return lambda y,x: exp(-(((center_y-y)/width_y)**2+((center_x-x)/width_x)**2)/2)
   9 
  10 
  11 Y,X=200,200 
  12 RGB=empty((Y,X,3),float) 
  13 D,I={ 'R':(0,0,0), 'G':(200,100,1), 'B':(00,200,2) },{} 
  14 y, x = mgrid[0:Y,0:X]
  15 figure(1)
  16 clf()
  17 for color in D.keys():
  18         I[color] = gaussian(D[color][0:2], (100,100))(y, x)
  19         RGB[:,:,D[color][2]]=I[color]
  20         subplot(2,2,D[color][2]+1)
  21         imshow(I[color],origin='lower')
  22         title(color)
  23         gray()
  24 subplot(2,2,4)
  25 imshow(RGB,origin='lower')
  26 title('RGB')
  27 show()
  28 savefig('rgb.png',dpi=100)

Stellen Sie eine Liste der Variablen auf, die das Programm enthält
Welchen Typs sind die Variablen? Was ist ihre Funktion?
Wieviele Arrays werden definiert?
Welche Arrays sind in anderen Datenstrukturen enthalten?
Welche Dimension haben die Arrays (-> Methode .shape)

Legen Sie für jeden Farbkomponente einen horizontalen (y=100) und vertikalen Schnitt (x=100) durch das Array RGB. Stellen Sie die Schnitte der drei einzelnen Komponenten in einer Abbildung dar.

Loesung