# Домашнє завдання · Ітератори й генератори > Лекція: [lecture.html](lecture.html) · Практика: [practice.ipynb](practice.ipynb) · Тест: [quiz.html](quiz.html) Предметна область тут інша, ніж у лекції, — навмисно: якщо ти зможеш повторити ту саму механіку на своїх даних, значить, справа не в завченому прикладі. Працюємо з **показаннями датчика температури**: довгий потік чисел, який не влазить у памʼять і який цікавий не весь, а по шматочках. Усе роби в окремому файлі `datchyk.py` або в новому зошиті — практику не редагуй, вона знадобиться для звірки. --- ## 🟢 Рівень 1 — База Напиши те саме джерело двічі — класом і генератором — і доведи, що вони нерозрізненні. 1. Клас `Показання` з методами `__iter__` і `__next__`: віддає `скільки` значень температури, обчислюючи кожне за формулою `20 + (номер * 37) % 15` (жодної випадковості — числа мають повторюватись у всіх). 2. Генераторна функція `показання(скільки)`, яка робить рівно те саме через `yield`. 3. Порахуй і надрукуй, скільки рядків коду вийшло в кожному варіанті. 4. Заміряй `sys.getsizeof` для `показання(1_000_000)` і для `list(показання(1_000_000))` і надрукуй обидва числа з підписами. **Зроблено, якщо:** - проходить `assert list(Показання(20)) == list(показання(20))` — обидва джерела дають однакову послідовність; - проходить `assert list(показання(5)) == [20, 27, 34, 26, 33]` — тобто формула реалізована саме та; - проходить `assert sys.getsizeof(показання(1_000_000)) < 1000` — генератор на мільйоні займає менш ніж кілобайт; - у файлі є коментар із двома числами: рядків у класі й рядків у генераторі. --- ## 🟡 Рівень 2 — Плюс Збудуй лінивий конвеєр із трьох ланок і **доведи лічильниками**, що зайвої роботи немає. 1. Три генератори: `показання(скільки)` → `у_фаренгейтах(значення)` → `лише_спека(значення, поріг=90)`. Кожна ланка бере попередню як аргумент. 2. У кожну ланку встав лічильник викликів (наприклад, у спільний словник `лічильник = {"джерело": 0, "переведено": 0, "віддано": 0}`). 3. Попроси у конвеєра **перші пʼять** значень і зупинись. Надрукуй лічильники. 4. Поруч зроби чесний варіант через списки: спершу весь список показань, потім весь список у Фаренгейтах, потім фільтр. Надрукуй його лічильники теж. 5. Порівняй `tracemalloc`-ом пік памʼяті обох варіантів на мільйоні показань. **Зроблено, якщо:** - проходить `assert результат_ліниво == результат_списками[:5]` — конвеєр дає той самий початок, що й чесний варіант; - проходить `assert лічильник["джерело"] < 100` для лінивого варіанта на мільйоні показань — тобто прочитано десятки значень, а не мільйон; - проходить `assert лічильник_списками["джерело"] == 1_000_000` — і поруч коментар, чому саме так; - у файлі є два виміряні числа піку памʼяті й один рядок висновку, у скільки разів лінивий варіант дешевший. --- ## 🔴 Рівень 3 — Виклик Досліди межу лінощів: де вона економить, а де починає коштувати дорожче. 1. Зроби клас `Датчик`, чий `__iter__` **щоразу створює новий генератор**. Доведи трьома `assert`-ами: (а) два `for` поспіль дають однакові списки, (б) обхід не будує список у памʼяті (`sys.getsizeof(iter(датчик)) < 1000`), (в) а клас `Показання` з рівня 1 на другому обході дає порожньо. 2. Спіймай і запиши дослівно тексти трьох помилок: `len(генератор)`, `генератор[0]`, `reversed(генератор)`. Для кожної напиши одним реченням, чому інакше й бути не могло. 3. Візьми `itertools.tee(показання(1_000_000), 2)`, вичерпай **одну** копію повністю, а другу не чіпай — і заміряй `tracemalloc`-ом, скільки памʼяті це коштувало. Поясни числом, чому `tee` не безкоштовний. 4. Знайди й покажи кодом випадок, коли **список швидший за генератор**: заміряй `time.perf_counter` для `sum` по списку й по генератору на 10, 1 000 і 1 000 000 елементів. Побудуй табличку з трьох рядків. 5. Напиши генератор `ковзне_середнє(значення, вікно)`, який віддає середнє останніх `вікно` показань, не тримаючи в памʼяті більше за `вікно` чисел. Доведи `assert`-ом на коротких даних, що результат збігається з наївним розрахунком через зрізи списку. **Зроблено, якщо:** - усі три `assert`-и з пункту 1 проходять, і в коментарі названо рядок, яким `Датчик` відрізняється від `Показання`; - у файлі є три дослівні тексти помилок із пункту 2, кожен із поясненням; - вимір із пункту 3 показує щонайменше кілька мегабайтів, і поруч є речення про те, що `tee` буферизує все, що прочитала одна копія й не прочитала друга; - у табличці з пункту 4 є хоча б один розмір, де список **виграв**, і цей результат прокоментовано; - `ковзне_середнє` проходить `assert` на збіг із наївним розрахунком і при цьому ніде не викликає `list()` від вхідних даних. --- ## Підказки - **Рівень 1.** Найкоротший спосіб порахувати рядки — виділити клас і функцію в окремі файли й подивитись у `wc -l`. Але цікаве не саме число, а те, скільки з цих рядків стосуються задачі, а не бухгалтерії позицій. - **Рівень 2.** Лічильник має стояти в тілі генератора, а не поруч із ним: саме тіло виконується ліниво. Якщо цифри вийшли рівні мільйону, найімовірніша причина — десь у ланцюжку вставився `list(...)`, і вся лінь на ньому й скінчилась. - **Рівень 3, пункт 1.** Різниця між класом-джерелом і класом-ітератором — рівно в тому, що повертає `__iter__`: `self` чи новий генератор. Одна відмінність в одному рядку міняє все. - **Рівень 3, пункт 3.** `tee` не вміє передбачати майбутнє: щоб віддати другій копії те, що вже прочитала перша, вона мусить це десь зберегти. Черга всередині — звичайна `deque`. - **Рівень 3, пункт 4.** Кожне відновлення генератора коштує кілька інструкцій. Там, де елементів десяток, ця плата помітніша за економію памʼяті — і саме тому «завжди пиши генератор» є поганою порадою. - **Рівень 3, пункт 5.** `collections.deque(maxlen=вікно)` сама викидає найстаріше значення, коли додаєш нове. Це рівно те, що потрібно, і воно не росте.