|
| 1 | +# Лабораторная работа 3 |
| 2 | + |
| 3 | +[](https://github.com/maxbarsukov-itmo/functional-programming-3/actions/workflows/elixir.yml) |
| 4 | +[](https://github.com/maxbarsukov-itmo/functional-programming-3/actions/workflows/markdown.yml) |
| 5 | +[](https://coveralls.io/github/maxbarsukov-itmo/functional-programming-3?branch=master) |
| 6 | + |
| 7 | +<img alt="bumps" src="./.resources/anime.gif" height="240"> |
| 8 | + |
| 9 | +> [!TIP] |
| 10 | +> Ah shit, here we go again... |
| 11 | +
|
| 12 | +--- |
| 13 | + |
| 14 | + * Студент: `Барсуков Максим Андреевич` |
| 15 | + * Группа: `P3315` |
| 16 | + * ИСУ: `367081` |
| 17 | + * Функциональный язык: `Elixir` |
| 18 | + |
| 19 | +--- |
| 20 | + |
| 21 | +## Описание работы |
| 22 | + |
| 23 | +**Цель**: получить навыки работы с *вводом/выводом*, *потоковой обработкой данных*, *командной строкой*. |
| 24 | + |
| 25 | +В рамках лабораторной работы вам предлагается повторно реализовать лабораторную работу по предмету *«Вычислительная математика»*,посвящённую **интерполяции** (в разные годы это лабораторная работа 3 или 4) со следующими дополнениями: |
| 26 | + |
| 27 | + * обязательно должна быть реализована **линейная интерполяция** ([отрезками](https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_interpolation)); |
| 28 | + * настройки алгоритма интерполяции и выводимых данных должны задаваться через **аргументы командной строки**: |
| 29 | + * какие **алгоритмы** использовать (в том числе два сразу); |
| 30 | + * **частота дискретизации** результирующих данных; |
| 31 | + * и т.п.; |
| 32 | + * входные данные должны задаваться в **текстовом формате** на подобии `.csv` (к примеру `x;y\n` или `x\ty\n`) и подаваться на **стандартный ввод**, входные данные должны быть отсортированы по возрастанию `x`; |
| 33 | + * выходные данные должны подаваться на **стандартный вывод**; |
| 34 | + * программа должна работать в **потоковом режиме** (пример -- `cat | grep 11`), это значит, что при запуске программы она должна ожидать получения данных на стандартный ввод, и, по мере получения достаточного количества данных, должна выводить рассчитанные точки в стандартный вывод; |
| 35 | + |
| 36 | +#### Архитектура |
| 37 | + |
| 38 | +Приложение должно быть организовано следующим образом: |
| 39 | + |
| 40 | +```txt |
| 41 | + +---------------------------+ |
| 42 | + | обработка входного потока | |
| 43 | + +---------------------------+ |
| 44 | + | |
| 45 | + | поток / список / последовательность точек |
| 46 | + v |
| 47 | + +-----------------------+ +------------------------------+ |
| 48 | + | алгоритм интерполяции |<-----| генератор точек, для которых | |
| 49 | + +-----------------------+ | необходимо вычислить | |
| 50 | + | | промежуточные значения | |
| 51 | + | +------------------------------+ |
| 52 | + | |
| 53 | + | поток / список / последовательность рассчитанных точек |
| 54 | + v |
| 55 | + +------------------------+ |
| 56 | + | печать выходных данных | |
| 57 | + +------------------------+ |
| 58 | +``` |
| 59 | + |
| 60 | +#### Потоковый режим |
| 61 | + |
| 62 | +Потоковый режим для алгоритмов, работающих с группой точек должен работать следующим образом: |
| 63 | + |
| 64 | +```txt |
| 65 | +o o o o o o . . x x x |
| 66 | + x x x . . o . . x x x |
| 67 | + x x x . . o . . x x x |
| 68 | + x x x . . o . . x x x |
| 69 | + x x x . . o . . x x x |
| 70 | + x x x . . o . . x x x |
| 71 | + x x x . . o o o o o o EOF |
| 72 | +``` |
| 73 | + |
| 74 | +где: |
| 75 | + |
| 76 | + * **каждая строка -- окно данных**, на основании которых производится расчёт алгоритма; |
| 77 | + * строки сменяются по мере поступления в систему новых данных (старые данные удаляются из окна, новые -- добавляются); |
| 78 | + * `o` -- рассчитанные данные, можно видеть: |
| 79 | + * большинство окон используется для расчёта всего одной точки, так как именно в "центре" результат наиболее точен; |
| 80 | + * первое и последнее окно используются для расчёта большого количества точек, так лучших данных для расчёта у нас не будет. |
| 81 | + * `.` -- точки, задействованные в рассчете значения o. |
| 82 | + * `x` -- точки, расчёт которых для "окон" не требуется. |
| 83 | + |
| 84 | +#### Пример |
| 85 | + |
| 86 | +Пример вычислений для шага `1.0` и функции `sin(x)`: |
| 87 | + |
| 88 | +```txt |
| 89 | +Ввод первых двух точек (в данном примере X Y через пробел): |
| 90 | +0 0.00 |
| 91 | +1.571 1 |
| 92 | +
|
| 93 | +Вывод: |
| 94 | +Линейная (идем от первой точки из введенных (0.00) с шагом 1, покрывая все введенные X (1.571 < 2)): |
| 95 | +0.00 1.00 2.00 |
| 96 | +0.00 0.64 1.27 |
| 97 | +
|
| 98 | +Ввод третьей точки: |
| 99 | +3.142 0 |
| 100 | +
|
| 101 | +Следующий вывод: |
| 102 | +Линейная (идем от второй точки из введенных (1.571) с шагом 1, покрывая все введенные X (3.142 < 3.57)): |
| 103 | +1.57 2.57 3.57 |
| 104 | +1.00 0.36 -0.27 |
| 105 | +
|
| 106 | +Ввод четвертой точки: |
| 107 | +4.712 -1 |
| 108 | +
|
| 109 | +Следующий вывод: |
| 110 | +Линейная (идем от третьей точки из введенных (3.142) с шагом 1, покрывая все введенные X (4.712 < 5.14)): |
| 111 | +3.14 4.14 5.14 |
| 112 | +0.00 -0.64 -1.27 |
| 113 | +
|
| 114 | +Лагранж (теперь количество введенных точек повзоляет его рассчитать, идем от первой точки (0.00) из введенных с шагом 1, покрывая все введенные X (4.712 < 5)): |
| 115 | +0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 |
| 116 | +0.00 0.97 0.84 0.12 -0.67 -1.03 |
| 117 | +
|
| 118 | +И т.д. |
| 119 | +``` |
| 120 | + |
| 121 | +Как видно из примера выше, **окна для каждого метода двигаются по-разному**. |
| 122 | + |
| 123 | +Для *линейной* окно начало сдвигаться уже при вводе третьей точки (т.к. для вычисления нужно всего две), в то время как для *Лагранжа* окно начало двигаться только когда была введена пятая точка (т.к. здесь для вычислений нужно больше точек). |
| 124 | + |
| 125 | +## Требования |
| 126 | + |
| 127 | +**Общие требования**: |
| 128 | + |
| 129 | + * программа должна быть реализована в функциональном стиле; |
| 130 | + * ввод/вывод должен быть отделён от алгоритмов интерполяции; |
| 131 | + * требуется использовать идиоматичный для технологии стиль программирования. |
| 132 | + |
| 133 | +**Содержание отчёта**: |
| 134 | + |
| 135 | + * титульный лист; |
| 136 | + * требования к разработанному ПО, включая описание алгоритма; |
| 137 | + * ключевые элементы реализации с минимальными комментариями; |
| 138 | + * ввод/вывод программы; |
| 139 | + * выводы (отзыв об использованных приёмах программирования). |
| 140 | + |
| 141 | +**Общие рекомендации по реализации**. Не стоит писать большие и страшные автоматы, управляющие поведением приложения в целом. Если у вас: |
| 142 | + |
| 143 | + * Язык с ленью -- используйте лень. |
| 144 | + * Языки с параллельным программированием и акторами -- используйте их. |
| 145 | + * Язык без всей этой прелести -- используйте генераторы/итераторы/и т.п. |
| 146 | + |
| 147 | +## Выполнение |
| 148 | + |
| 149 | +### Архитектура приложения |
| 150 | + |
| 151 | +### Ключевые элементы реализации |
| 152 | + |
| 153 | +### Пример работы программы |
| 154 | + |
| 155 | +### Форматирование, линтинг и тестирование |
| 156 | + |
| 157 | +В рамках данной работы были применены инструменты: |
| 158 | + |
| 159 | + * [ExUnit](https://hexdocs.pm/ex_unit/ExUnit.html) - для модульного тестирования; |
| 160 | + * [Quixir](https://github.com/pragdave/quixir) - для тестирования свойств (property-based). |
| 161 | + * [Credo](https://github.com/rrrene/credo) - инструмент статического анализа кода для языка Elixir; |
| 162 | + * [Dialyxir](https://github.com/jeremyjh/dialyxir) - Dialyz~~er~~xir is a **DI**screpancy **A**na**LY**zer for ~~**ER**lang~~ Eli**XIR** programs. |
| 163 | + |
| 164 | +## Выводы |
| 165 | + |
| 166 | +В данной лабораторной работе ... |
0 commit comments