IB111
Základy programování
František Lachman
lachmanfrantisek@mail.muni.cz
cvičení 4
11. říjen 2017
Osnova
kontrolní otázky
(pseudo)náhodná čísla
hrátky s náhodností
simulace a nalýzy
(debugging)
galerie hadů
zadání druhé domácí úlohy
Kontrolní otázky
Jakým způsobem vygenerujeme náhodné číslo od
1 do 20 ?
Jakým způsovem vygenerujeme náhodné číslo v
intervalu [0,1) ?
Jak generovat vždy stejnou posloupnost
"náhodných" čísel?
3
Import
# z knihovny math importujeme funkci sqrt (odmocnina)
# a konstantu pi
from math import sqrt, pi
print(sqrt(4))
print(pi)
Případně import modulu:
# importujeme modul math
import math
# k clenum se odkazujeme pomoci "teckove notace"
print(math.sqrt(4))
print(math.pi)
4
(Pseudo)náhodná čísla
from random import random, randint
print(randint(1, 10))
print(random())
5
0.867052827359
6
0.242054727754
4
0.997004615803
5
Deterministické generování
pseudonáhodných čísel
from random import random, seed
seed(42)
print(random())
0.374540118847
0.374540118847
0.374540118847
6
Debugging (ladění kódu)
Breakpoint
IDLE (editor) -> pravé tlačítko
-> Set Breakpoint/Clear Breakpoint
Spuštění debuggeru
IDLE (shell) -> Debug -> Debugger
Zobrazení stavu proměnných, spouštění kódu po
krocích, k následujícímu Breakpointu.
7
4.1. Hrátky s náhodností
4.1.1. Šestiboká kostka
Napište funkci dice , která bude vracet nově
vygenerované náhodné číslo simulující
šestistěnnou kostku s čísly 1 - 6 .
4.1.2. Dokud padá sudé číslo
Napište funkci turn , která bude provádět házení
obyčejnou šestistěnnou kostkou tak dlouho dokud
nepadne liché číslo. Poté funkce vrátí celkový
součet všech hozených hodů.
8
4.1. Hrátky s náhodností
4.1.4. Frekvence kostky
Napište funkci dice_freq , která provede count
hodů obyčejnou šestibokou kostkou a následně
vypíše kolikrát které číslo padlo.
Tip: pro ukládání frekvencí se mohou hodit seznamy z
následující kapitoly či nějaká jiná datová struktura.
9
4.2. Simulace a analýzy
4.2.1. Opilec na cestě domů
Opilec je na půli cesty mezi domovem a hospodou,
každý krok udělá náhodně jedním směrem.
Napište funkci drunkman_simulator , která bude
simulovat opilcův pohyb. Jejímy parametry budou
vzdálenost mezi domovem a hospodou a počet
kroků do opilcova usnutí (tj. maximální délka
simulace). Simulace skončí buď tehdy, když opilec
dojede domů nebo do hospody, případně po
vyčerpání počtu kroků.
10
>>> drunkman_simulator(10, 100)
home . . . . . * . . . . pub
home . . . . * . . . . . pub
home . . . * . . . . . . pub
home . . . . * . . . . . pub
home . . . . . * . . . . pub
home . . . . * . . . . . pub
home . . . . . * . . . . pub
home . . . . . . * . . . pub
home . . . . . * . . . . pub
home . . . . . . * . . . pub
home . . . . . . . * . . pub
home . . . . . . . . * . pub
home . . . . . . . . . * pub
home . . . . . . . . * . pub
home . . . . . . . . . * pub
home . . . . . . . . . . pub
Ended in the pub again!
11
4.2. Simulace a analýzy
4.2.2. Analýza opilce
Nejprve upravte funkci drunkman_simulator z
předchozí příkladu tak, aby nevypisovala stav
opilce (například přidáním volitelného parametru
output a zapodmínkováním výpisu) a aby vracela
True dojde-li opilec domů a False pokud ne.
Následně napište funkci drunkman_analysis , která
provede simulaci opilce count krát a vypíše
procentuální úspěšnost dojití domů.
12
4.2. Simulace a analýzy
4.2.6. Tipující student
Napište funkci random_student , která
experimentálně zjistí (pro count pokusů) jaká je
pravděpodobnost, že student natipuje alespoň
polovinu n otázkového testu, ve kterém každá
otázka má právě 4 možnosti a právě jedna z nich je
správně.
13
Galerie hadů
14
Druhá domácí úloha
Deadline: 20. 10. 2017 23:59
Odevzdání do odevzdávárny v ISe:
Skupina 20 [Lachman]/Domácí úkol 2
Jeden soubor UČO.py s hlavičkou:
"""
uco: 123456
jmeno: Jméno Příjmení
hw: 2
"""
31
Druhá domácí úloha
Úkol 1:
Vytvořte simulátor zjednodušené hry "Člověče nezlob se".
Hraje se na hracím plánu o n polích.
Figurka začíná na jedné straně hracího plánu.
Háže se kostkou ( 1 - 6 ), když padne 6 , hází se znovu. Pokud
padne lichý počet šestek, gurka zůstává stát.
Figurka se posunuje o součet hodnot z kostek, zůstává stát
ocitla-li by se za cílem.
Hra končí když gurka dorazí na poslední pole.
32
Druhá domácí úloha
Poznámky:
Při délce hracího plánu < 1 skončete funkci a
vypište nějakou smysluplnou hlášku.
Figurka se posunuje buď o celkový součet hodů na
kostkách, nebo vůbec (v situacích, kdy by přešla
domeček, nebo padl lichý počet šestek).
33
Druhá domácí úloha
Ukázkový výpis programu (mezi závorkami je
mezera):
>>> board_game(16)
( )(X)( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( ) [1]
( )(X)( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( ) [6][6][6][2]
( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )(X)( ) [6][6][1]
( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )(X)( ) [5]
( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )(X) [1]
The game ended in round 5.
34
Druhá domácí úloha
Vytvětlení předchozího příkladu:
Začínáme na prvním poli.
1. Padlo 1 , posun o jedno místo.
2. Padl lichý počet 6 a 2 , stojím na místě.
3. Padl sudý počet 6 a 1 , posun o 13 polí.
4. Padlo 5 , přeskočili bychom cíl (poslední pole),
zůstáváme stát.
5. Padlo 1 , skočíme na poslední pole
35
Druhá domácí úloha
Úkol 2:
Vytvořte funkci game_analysis , který analyzuje jaká je
průměrná délka (vrátí typ float ) hry pro zadaný
počet polí a počet her.
36
Druhá domácí úloha
Úkol 3:
Vytvořte funkci game_average_length , která pomocí
funkce game_analysis z úkolu 2 zjistí průměrné délky
her pro plány o velikostech 1-50 (do řešení
přiložte/zkopírujte výpis).
37
Druhá domácí úloha
Kostra
from random import randint, random
def board_game(length, output = True):
pass
def game_analysis(length, count):
pass
def game_average_length(count):
pass
38
Druhá domácí úloha
rozumné množství rozumných komentářů
vhodné členění kódu na funkce
bez zbytečných výpisů
správné názvy funkcí
úprava kódu:
pycodestyle (PEP8)
pylint (přísnější než PEP8, ale lehce
přehlednější výstup)
39