Швороб. Task 1

.github/workflows/ci.yaml

@@ -0,0 +1,31 @@
+name: Run Tests
+
+on:
+  [ push, pull_request ]
+
+jobs:
+  test:
+    runs-on: ubuntu-latest
+
+    steps:
+      - name: Check out code
+        uses: actions/checkout@v2
+
+      - name: Set up Python
+        uses: actions/setup-python@v2
+        with:
+          python-version: '3.8'
+
+      - name: Install dependencies
+        run: |
+          python -m pip install --upgrade pip
+          pip install -r requirements.txt
+      - name: Install mypy
+        run: |
+          python -m pip install mypy
+      - name: Run mypy
+        run: |
+          mypy .
+      - name: Run tests
+        run: |
+          python ./scripts/run_tests.py

mypy.ini

@@ -0,0 +1,2 @@
+[mypy]
+exclude = venv/

project/matrix.py

@@ -0,0 +1,73 @@
+from typing import List
+
+
+class Matrix:
+    """
+    Класс для работы с матрицами, включая сложение, умножение и транспонирование.
+    """
+
+    def __init__(self, data: List[List[float]]):
+        """
+        Инициализирует матрицу.
+
+        :param data: Двумерный список чисел, представляющий матрицу.
+        """
+        self.data: List[List[float]] = data
+        self.rows: int = len(data)
+        self.cols: int = len(data[0]) if data else 0
+
+    def __str__(self) -> str:
+        """
+        Возвращает строковое представление матрицы.
+
+        :return: Строка, представляющая матрицу.
+        """
+        return "\n".join(["\t".join(map(str, row)) for row in self.data])
+
+    def add(self, other: "Matrix") -> "Matrix":
+        """
+        Складывает две матрицы.
+
+        :param other: Вторая матрица для сложения.
+        :return: Новая матрица, представляющая сумму.
+        :raises ValueError: Если матрицы имеют разные размеры.
+        """
+        if self.rows != other.rows or self.cols != other.cols:
+            raise ValueError("Matrices must have the same dimensions for addition.")
+
+        result = [
+            [self.data[i][j] + other.data[i][j] for j in range(self.cols)]
+            for i in range(self.rows)
+        ]
+        return Matrix(result)
+
+    def multiply(self, other: "Matrix") -> "Matrix":
+        """
+        Умножает две матрицы.
+
+        :param other: Вторая матрица для умножения.
+        :return: Новая матрица, представляющая произведение.
+        :raises ValueError: Если число столбцов первой матрицы не равно числу строк второй матрицы.
+        """
+        if self.cols != other.rows:
+            raise ValueError(
+                "Number of columns in the first matrix must equal the number of rows in the second matrix."
+            )
+
+        result = [
+            [
+                sum(self.data[i][k] * other.data[k][j] for k in range(self.cols))
+                for j in range(other.cols)
+            ]
+            for i in range(self.rows)
+        ]
+        return Matrix(result)
+
+    def transpose(self) -> "Matrix":
+        """
+        Транспонирует матрицу, меняя строки и столбцы местами.
+
+        :return: Новая транспонированная матрица.
+        """
+        result = [[self.data[j][i] for j in range(self.rows)] for i in range(self.cols)]
+        return Matrix(result)

project/vectors.py

@@ -0,0 +1,64 @@
+import math
+from typing import List
+
+
+class Vector:
+    """
+    Класс для работы с векторами в многомерном пространстве.
+    """
+
+    def __init__(self, components: List[float]):
+        """
+        Инициализирует вектор с заданными компонентами.
+
+        :param components: Список чисел, представляющих компоненты вектора.
+        """
+        self.components: List[float] = components
+
+    def __str__(self) -> str:
+        """
+        Возвращает строковое представление вектора.
+
+        :return: Строка, представляющая вектор.
+        """
+        return f"Vector({self.components})"
+
+    def length(self) -> float:
+        """
+        Вычисляет длину (модуль) вектора.
+
+        :return: Длина вектора.
+        """
+        return math.sqrt(sum(x**2 for x in self.components))
+
+    def dot_product(self, other: "Vector") -> float:
+        """
+        Вычисляет скалярное произведение с другим вектором.
+
+        :param other: Второй вектор.
+        :return: Скалярное произведение векторов.
+        :raises ValueError: Если векторы имеют разные размеры.
+        """
+        if len(self.components) != len(other.components):
+            raise ValueError("Vectors must have the same dimension for dot product")
+        return sum(x * y for x, y in zip(self.components, other.components))
+
+    def angle_between(self, other: "Vector") -> float:
+        """
+        Вычисляет угол между двумя векторами в радианах.
+
+        :param other: Второй вектор.
+        :return: Угол в радианах.
+        :raises ValueError: Если хотя бы один из векторов имеет нулевую длину.
+        """
+        dot_prod = self.dot_product(other)
+        length_self = self.length()
+        length_other = other.length()
+
+        if length_self == 0 or length_other == 0:
+            raise ValueError("Cannot compute angle with zero-length vector")
+
+        cos_theta = dot_prod / (length_self * length_other)
+        # Ограничиваем значение cos_theta из-за возможных ошибок округления
+        cos_theta = max(-1.0, min(1.0, cos_theta))
+        return math.acos(cos_theta)

tests/test_matrix.py

@@ -0,0 +1,41 @@
+import pytest
+from project.matrix import Matrix
+
+
+def test_matrix_addition():
+    A = Matrix([[1, 2], [3, 4]])
+    B = Matrix([[5, 6], [7, 8]])
+    expected = Matrix([[6, 8], [10, 12]])
+    assert A.add(B).data == expected.data
+
+
+def test_matrix_addition_dimension_mismatch():
+    A = Matrix([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
+    B = Matrix([[7, 8], [9, 10]])
+    with pytest.raises(
+        ValueError, match="Matrices must have the same dimensions for addition."
+    ):
+        A.add(B)
+
+
+def test_matrix_multiplication():
+    A = Matrix([[1, 2], [3, 4]])
+    B = Matrix([[2, 0], [1, 2]])
+    expected = Matrix([[4, 4], [10, 8]])
+    assert A.multiply(B).data == expected.data
+
+
+def test_matrix_multiplication_dimension_mismatch():
+    A = Matrix([[1, 2], [3, 4]])
+    B = Matrix([[5, 6, 7]])
+    with pytest.raises(
+        ValueError,
+        match="Number of columns in the first matrix must equal the number of rows in the second matrix.",
+    ):
+        A.multiply(B)
+
+
+def test_matrix_transpose():
+    A = Matrix([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
+    expected = Matrix([[1, 4], [2, 5], [3, 6]])
+    assert A.transpose().data == expected.data

tests/test_vectors.py

@@ -0,0 +1,38 @@
+import pytest
+import math
+from project.vectors import Vector
+
+
+def test_vector_length():
+    v = Vector([3, 4])
+    assert v.length() == 5
+
+
+def test_dot_product():
+    v1 = Vector([1, 2, 3])
+    v2 = Vector([4, -5, 6])
+    assert v1.dot_product(v2) == 12
+
+
+def test_angle_between():
+    v1 = Vector([1, 0])
+    v2 = Vector([0, 1])
+    assert math.isclose(v1.angle_between(v2), math.pi / 2, rel_tol=1e-6)
+
+
+def test_dot_product_dimension_mismatch():
+    v1 = Vector([1, 2, 3])
+    v2 = Vector([4, 5])
+    with pytest.raises(
+        ValueError, match="Vectors must have the same dimension for dot product"
+    ):
+        v1.dot_product(v2)
+
+
+def test_angle_with_zero_length_vector():
+    v1 = Vector([0, 0, 0])
+    v2 = Vector([1, 2, 3])
+    with pytest.raises(
+        ValueError, match="Cannot compute angle with zero-length vector"
+    ):
+        v1.angle_between(v2)