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토마스 보젠, 2020년 9월

이 연습은 4장을 보완합니다.

연습

1.

다음 코드의 모든 구문 및 문체 문제를 나열하려면 ’flake8’을 사용하세요. 코드를 .py 파일에 복사하고 명령줄에서 flake8을 실행하거나(4장 참조) JupyterLab flake8 확장 프로그램을 사용해 볼 수 있습니다.

very_long_variable_name = {"field": 1, "is_debug": True}
if (
    very_long_variable_name is not None
    and very_long_variable_name["field"] > 0
    or very_long_variable_name["is_debug"]
):
    z = "hello " + "world"
else:
    f = rf"hello {world}"
if True:
    y = "hello world"  # FIXME: https://github.com/python/black/issues/26


class Foo(object):
    def f(self):
        return 37 * -2

    def g(self, x, y=42):
        return y


regular_formatting = [0, 1, 2, 3, 4, 5]


def CAPITALIZE(mystring):
    return mystring.upper()

# Your answer here.

2.

다음 코드를 자동 서식 지정하려면 black을 사용하세요. 코드를 ‘.py’ 파일에 복사하고 명령줄에서 ’black’을 실행하거나(4장 참조), JupyterLab black 확장을 사용해 볼 수 있습니다.

very_long_variable_name = {"field": 1, "is_debug": True}
if (
    very_long_variable_name is not None
    and very_long_variable_name["field"] > 0
    or very_long_variable_name["is_debug"]
):
    z = "hello " + "world"
else:
    f = rf"hello {world}"
if True:
    y = "hello world"  # FIXME: https://github.com/python/black/issues/26


class Foo(object):
    def f(self):
        return 37 * -2

    def g(self, x, y=42):
        return y


regular_formatting = [0, 1, 2, 3, 4, 5]


def CAPITALIZE(mystring):
    return mystring.upper()

# Your answer here.

3.

마지막 연습 연습 세트에서 ‘Circle’ 클래스를 만들었습니다.

``파이썬 클래스 서클: “““반지름이 r인 원입니다.”“”

def __init__(자기, 반경):
    self.radius = 반경

정의 영역(자신):
    """원의 넓이를 계산해 보세요."""
    return math.pi * self.radius ** 2

정의 둘레(자기):
    """원의 둘레를 계산하세요."""
    2.0 * math.pi * self.radius를 반환합니다.

def __str__(자체):
    f"반경이 {self.radius}인 원"을 반환합니다.

이 코드를 새 Python `.py` 파일에 저장한 후 여기로 가져와서 다음 질문에 답하세요.

1. 반지름이 10인 원의 면적은 얼마입니까?
2. 반지름이 10인 원의 둘레는 얼마입니까?

::: {#cell-14 .cell execution_count=5}
``` {.python .cell-code}
# Your answer here.
```
:::


### 4.

나는 최근 Python을 사용하여 내가 주최하는 파티에 참석할 가능성을 시뮬레이션하기로 결정했습니다. 아이디어는 초대하는 모든 손님에 대해 실제로 파티에 참석할 확률을 할당하는 것입니다. 예를 들면:


| 손님 이름 | 참석확률 |
|------------|-------------|
| 톰 | 1 |
| 바라다 | 0.75 |
| 티파니 | 0.5 |
| 조엘 | 0.75 |
| 알렉시 | 0.5 |
| 조엘 | 1 |
| 마이크 | 0.5 |
| 헤일리 | 0.75 |

이 연습에서는 각 손님의 참석을 [Bernoulli 무작위 변수](https://en.wikipedia.org/wiki/Bernoulli_distribution)로 모델링하는 함수를 만들어 보겠습니다. `numpy` 라이브러리 함수 `random.binomial(n=1, ...)`(여기 [문서](https://numpy.org/doc/stable/reference/random/generated/numpy.random.binomial.html))을 사용하여 Bernoulli 시험을 실행할 수 있습니다. 이 함수를 가져와서 위 목록에서 단일 시뮬레이션을 실행해야 합니다(여기에서는 무작위 시드를 수정하지 않으므로 결과가 달라질 수 있습니다).

나는 당신이 시작할 수 있는 가능성의 목록을 제공했습니다. 시뮬레이션을 실행한 후 코드에서 총 참석자 수를 출력해야 합니다.

*이 질문은 [최근에 올렸던 임의의 웹사이트 게시물](https://www.tomasbeuzen.com/post/party-planning-probability/)을 바탕으로 작성되었습니다.*

::: {#cell-17 .cell execution_count=6}
``` {.python .cell-code}
probabilities = [1, 0.75, 0.5, 0.75, 0.5, 1, 0.5, 0.75]

# Your answer here.
```
:::


### 5.

따라서 연습 4를 완료한 후에는 확률 목록이 주어지면 단일 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 이제 `확률` 목록에 대해 `n` 시뮬레이션을 실행하고 각 시뮬레이션의 총 참석자 수 목록을 반환하는 `simulate_party(probabilities, n)`라는 함수를 작성해 보시기 바랍니다.

그런 다음 100번의 시뮬레이션을 실행한 후 평균 손님 참석률을 계산합니다(가장 가까운 정수로 반올림 - 힌트: `math.ceil()`).

::: {#cell-20 .cell execution_count=7}
``` {.python .cell-code}
def simulate_party(probabilities, n):
    "Simulate attendance at a party from a list of attendance probabilities."
    pass  # Remove this line and add your answer here.
```
:::


작동하는 기능이 있으면 아래 코드의 주석 처리를 제거하여 훨씬 더 긴 손님 목록에 기능 결과를 표시하십시오!

::: {#cell-22 .cell tags='["raises-exception"]' execution_count=8}
``` {.python .cell-code}
# Use this code to plot your function on a bigger guest list!
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.style.use(
    "ggplot"
)  # These lines are to do with plot formatting. We'll talk about them in a later chapter.
plt.rcParams.update(
    {"font.size": 16, "axes.labelweight": "bold", "figure.figsize": (8, 6)}
)

number_of_guests = 100
probabilities = np.random.choice(
    [0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1], size=number_of_guests, p=[0.1, 0.2, 0.2, 0.3, 0.2]
)

# attendance = simulate_party(probabilities, n=1000)
# plt.hist(attendance, bins=20)
# plt.xlabel("Avg. number of attendees")
# plt.ylabel("Number of simulations");
```
:::


<hr>
<hr>
<hr>

## 솔루션

### 1.

다음 코드의 모든 구문 및 문체 문제를 나열하려면 'flake8'을 사용하세요. 코드를 `.py` 파일에 복사하고 명령줄에서 `flake8`을 실행하거나([4장](../chapters/chapter4-style-scripts-imports.ipynb) 참조) [JupyterLab flake8 확장 프로그램](https://github.com/mlshapiro/jupyterlab-flake8)을 사용해 볼 수 있습니다.

::: {#cell-27 .cell execution_count=9}
``` {.python .cell-code}
very_long_variable_name = {"field": 1, "is_debug": True}
if (
    very_long_variable_name is not None
    and very_long_variable_name["field"] > 0
    or very_long_variable_name["is_debug"]
):
    z = "hello " + "world"
else:
    f = rf"hello {world}"
if True:
    y = "hello world"  # FIXME: https://github.com/python/black/issues/26


class Foo(object):
    def f(self):
        return 37 * -2

    def g(self, x, y=42):
        return y


regular_formatting = [0, 1, 2, 3, 4, 5]


def CAPITALIZE(mystring):
    return mystring.upper()
```
:::


::: {#cell-28 .cell execution_count=10}
``` {.python .cell-code}
!flake8 bad_style.py
```

::: {.cell-output .cell-output-stdout}
```
bad_style.py:2:25: E128 continuation line under-indented for visual indent
bad_style.py:3:80: E501 line too long (119 > 79 characters)
bad_style.py:4:2: E111 indentation is not a multiple of four
bad_style.py:6:2: E111 indentation is not a multiple of four
bad_style.py:6:16: F821 undefined name 'world'
bad_style.py:7:10: E701 multiple statements on one line (colon)
bad_style.py:7:31: E261 at least two spaces before inline comment
bad_style.py:7:31: E262 inline comment should start with '# '
bad_style.py:8:1: E302 expected 2 blank lines, found 0
bad_style.py:8:13: E201 whitespace after '('
bad_style.py:8:25: E202 whitespace before ')'
bad_style.py:9:3: E111 indentation is not a multiple of four
bad_style.py:9:8: E211 whitespace before '('
bad_style.py:9:19: E202 whitespace before ')'
bad_style.py:10:11: E271 multiple spaces after keyword
bad_style.py:11:3: E301 expected 1 blank line, found 0
bad_style.py:11:3: E111 indentation is not a multiple of four
bad_style.py:11:16: E231 missing whitespace after ','
bad_style.py:12:7: E111 indentation is not a multiple of four
bad_style.py:13:1: E305 expected 2 blank lines after class or function definition, found 0
bad_style.py:17:1: E302 expected 2 blank lines, found 0
bad_style.py:18:28: W292 no newline at end of file
```
:::
:::


### 2.

다음 코드를 자동 서식 지정하려면 `black`을 사용하세요. 코드를 '.py' 파일에 복사하고 명령줄에서 'black'을 실행하거나([4장](../chapters/chapter4-style-scripts-imports.ipynb) 참조), [JupyterLab black 확장](https://jupyterlab-code-formatter.readthedocs.io/en/latest/index.html)을 사용해 볼 수 있습니다.

::: {#cell-31 .cell execution_count=11}
``` {.python .cell-code}
very_long_variable_name = {"field": 1, "is_debug": True}
if (
    very_long_variable_name is not None
    and very_long_variable_name["field"] > 0
    or very_long_variable_name["is_debug"]
):
    z = "hello " + "world"
else:
    f = rf"hello {world}"
if True:
    y = "hello world"  # FIXME: https://github.com/python/black/issues/26


class Foo(object):
    def f(self):
        return 37 * -2

    def g(self, x, y=42):
        return y


regular_formatting = [0, 1, 2, 3, 4, 5]


def CAPITALIZE(mystring):
    return mystring.upper()
```
:::


::: {#cell-32 .cell execution_count=12}
``` {.python .cell-code}
# I used the Jupyter Lab code formatter extension for this.

very_long_variable_name = {"field": 1, "is_debug": True}
if (
    very_long_variable_name is not None
    and very_long_variable_name["field"] > 0
    or very_long_variable_name["is_debug"]
):
    z = "hello " + "world"
else:
    f = rf"hello {world}"
if True:
    y = "hello world"  # FIXME: https://github.com/python/black/issues/26


class Foo(object):
    def f(self):
        return 37 * -2

    def g(self, x, y=42):
        return y


regular_formatting = [0, 1, 2, 3, 4, 5]


def CAPITALIZE(mystring):
    return mystring.upper()
```
:::


### 3.

[마지막 연습 연습 세트](chapter3-tests-classes-practice.ipynb)에서 'Circle' 클래스를 만들었습니다.

``파이썬
클래스 서클:
    """반지름이 r인 원입니다."""

    def __init__(자기, 반경):
        self.radius = 반경

    정의 영역(자신):
        """원의 넓이를 계산해 보세요."""
        return math.pi * self.radius ** 2

    정의 둘레(자기):
        """원의 둘레를 계산하세요."""
        2.0 * math.pi * self.radius를 반환합니다.

    def __str__(자체):
        f"반경이 {self.radius}인 원"을 반환합니다.

이 코드를 새 Python .py 파일에 저장한 후 여기로 가져와서 다음 질문에 답하세요.

1. 반지름이 10인 원의 면적은 얼마입니까?
2. 반지름이 10인 원의 둘레는 얼마입니까?

from circle import Circle

c = Circle(10)
print(f"The circle has area = {c.area():.2f}")
print(f"The circle has circumference = {c.circumference():.2f}")

The circle has area = 314.16
The circle has circumference = 62.83

4.

나는 최근 Python을 사용하여 내가 주최하는 파티에 참석할 가능성을 시뮬레이션하기로 결정했습니다. 아이디어는 초대하는 모든 손님에 대해 실제로 파티에 참석할 확률을 할당하는 것입니다. 예를 들면:

손님 이름	참석확률
톰	1
바라다	0.75
티파니	0.5
조엘	0.75
알렉시	0.5
조엘	1
마이크	0.5
헤일리	0.75

이 연습에서는 각 손님의 참석을 Bernoulli 무작위 변수로 모델링하는 함수를 만들어 보겠습니다. numpy 라이브러리 함수 random.binomial(n=1, ...)(여기 문서)을 사용하여 Bernoulli 시험을 실행할 수 있습니다. 이 함수를 가져와서 위 목록에서 단일 시뮬레이션을 실행해야 합니다(여기에서는 무작위 시드를 수정하지 않으므로 결과가 달라질 수 있습니다).

나는 당신이 시작할 수 있는 가능성의 목록을 제공했습니다. 시뮬레이션을 실행한 후 코드에서 총 참석자 수를 출력해야 합니다.

이 질문은 최근에 올렸던 임의의 웹사이트 게시물을 바탕으로 작성되었습니다.

probabilities = [1, 0.75, 0.5, 0.75, 0.5, 1, 0.5, 0.75]

import numpy as np

attendance_simulation = [np.random.binomial(n=1, p=p) for p in probabilities]
print(f"{sum(attendance_simulation)} guests attended the party in this simulation!")

6 guests attended the party in this simulation!

5.

따라서 연습 4를 완료한 후에는 확률 목록이 주어지면 단일 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 이제 ‘n’ 시뮬레이션을 실행하고 각 시뮬레이션의 총 참석자 수 목록을 반환하는 함수를 작성해 보겠습니다. 100번의 시뮬레이션을 실행한 후 평균 손님 참석률을 계산합니다(가장 가까운 정수로 반올림 - 힌트: math.ceil()).

import math


def simulate_party(probabilities, n):
    "Simulate attendance at a party from a list of attendance probabilities."

    attendance = []
    for i in range(n):
        attendance.append(sum([np.random.binomial(n=1, p=p) for p in probabilities]))
    return attendance


simulations = simulate_party(probabilities, 100)

print(
    f"Avg. number of guests across all simulations: {math.ceil(sum(simulations) / len(simulations))}"
)

Avg. number of guests across all simulations: 6

# Use this code to plot your function on a bigger guest list!
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.style.use(
    "ggplot"
)  # These lines are to do with plot formatting. We'll talk about them in a later chapter.
plt.rcParams.update(
    {"font.size": 16, "axes.labelweight": "bold", "figure.figsize": (8, 6)}
)

number_of_guests = 100
probabilities = np.random.choice(
    [0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1], size=number_of_guests, p=[0.1, 0.2, 0.2, 0.3, 0.2]
)
attendance = simulate_party(probabilities, n=1000)
plt.hist(attendance, bins=20)
plt.xlabel("Avg. number of attendees")
plt.ylabel("Number of simulations");