{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Фильтр по маске\n",
    "\n",
    "Маска в квадратных скобках оставляет только подходящие элементы. Несколько условий соединяют знаками &, | и ~ — и обязательно в скобках.\n",
    "\n",
    "Курс NumPy · урок `np-boolean-filter` · [урок на сайте](https://ds-edu-trainer.vercel.app/courses/numpy/boolean-filter).\n",
    "\n",
    "Выполняйте ячейки по порядку (Shift+Enter), начиная с первой — она готовит урок. После каждого упражнения идёт\n",
    "ячейка проверки: она печатает ✓ / ✗ и итог."
   ],
   "id": "intro"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {
    "cellView": "form",
    "jupyter": {
     "source_hidden": true
    }
   },
   "source": [
    "# @title Подготовка урока — выполните эту ячейку первой\n",
    "# Проверяет версии пакетов, записывает файлы данных в папку data/ и определяет _check — проверку упражнений.\n",
    "import base64, os, zlib\n",
    "\n",
    "for _name, _min in {\"numpy\":\"2.0\"}.items():\n",
    "    try:\n",
    "        _have = __import__(_name).__version__\n",
    "    except ImportError:\n",
    "        print(f\"Нет пакета {_name}: выполните %pip install {_name} и перезапустите ядро\")\n",
    "        continue\n",
    "    if tuple(int(x) for x in _have.split(\".\")[:2]) < tuple(int(x) for x in _min.split(\".\")):\n",
    "        print(f\"Урок написан для {_name} {_min} и новее, у вас {_have}: выполните %pip install -U {_name} и перезапустите ядро\")\n",
    "\n",
    "_DATA = {\n",
    "    \"moscow_2025.csv\": \"\"\"\n",
    "eNplWEmuXDcM3Oss6gdx0HQaw0i88MKBEWSR3D6oIqXuOKv/H5uiyOIo/v71n/rXtx8/v/z4/kf+8/Xv+vPPb799//nlx48i9bWf\n",
    "XV/2aG1PK4rv+f42fDd8T357fYk/Wl/z0SqPl15fos8IAjgGCQ7CImGSsOprPY0E/tvry/PEBm+rL+UBK9Lqa0ApSQY5WnYSpAjV\n",
    "NBwJtcSSwx+pAgIUbVDUHwuWDhbBGQ8ClXYQwDGLTCiGg8+q69lFFo700Ezl0SI7WS5eLVmMQlZRCctf+rRq4NA8os+OIwYCMe5B\n",
    "cNg74l4S+lF7VnmsKDXliVBdJ60jJY+sX4VusvSAhK6kqgsoQuwqJsd367AoD42PQ3ZRC6SNynrYR0L/lTDC1S9liEixeYMsZay4\n",
    "8iprUFbAMojaKt6OJj15XA5lpEedUeBgwc29uNEgDRPJEmHAwFjE0jsjeCeAZAL09uwAmZRJCuMw8PVFDQWipSo03AmnP70KRPdG\n",
    "HgIU0dHl7adZFRQ92dBToW68yyIGJlLKD2Wlv3un5B5mjKeXTpB33O7PLH3eTPXaIXfBnl5fjXG3S9+hfEtAB0Dz6s+o6+llQNdn\n",
    "15OVQ8OlCER9vAyDbNju1cDvF9Tgz1BT3i9l0FMT9/c6n1XGzDxvz6oOCdRQ3nk+9s23TaNmC/+/WobjlBQKV3QQ6GwDR6gxDUKZ\n",
    "TADGymQp2mEcOfrN0ABijrjRDgPSA66YtT+rTNiIgpAX7LixEZde1qlWjc7SsuQUqskKuZSQ44yAn2ULOPWKkrI86ouliavfgK72\n",
    "zLLGKQYjfp9p8UFtrShHyFB/Rln7mCN1PlZ2C/wGAWllM/FaPfVoK302M9Y2zNK6MhW2MyI2tZtlwxB8ZukeVSl6EesNDVo9YbtX\n",
    "7c+uN9H2rshv1hxBfW2NsIondNKE4qVlLZGmdaCkH7SlWUX2MheDAwp21Ov87u9LgjDqCJkOM4q0CVwqU1VIAPqrbgKIOyILVua+\n",
    "SKsIuvedIkgZ6H0IgMSrGH0+i4hVFIe0DBxAmGr1JPQARkDupIzK0txu22MAVlY9pJTIoiNYrKip7LoA5mkDoi00g3MHFFEhNGKn\n",
    "Dari11ZlBPLgMXrwrZsixbWecigKfLWyJAZhMARonpIww0cQiNgpolR8VemMOy+iGQrCVKC/rTHQxI9gQ8wqoD6NHX74dKdZRe9g\n",
    "nQ+CB2QSlWsXsZ6euAbYwAELsINCPVqVTYoUsYVTXhXJYpSTuEmE+yriDZQOiiAOi7hEZMnpFOIa9shJIXELybKY51rEvbLfybg8\n",
    "/cTHjMs9KpAotelFHGG7P7zkK6+ex7fOnxcocNAs0lsg9VavS/ysdw7qxFuhHgJdi3QLNBMc8Djgcpw6lJ4ZtC5lhLNlM5lGkU7X\n",
    "blAMfi3SMyC0sY3sIn1HXMl+Blu/jISBlE6KsMPiaEbBiBr0QbAMa+SD4qrh8bOe1iCjX58nhGMEeqos9lJkTIiQqtB7k2cBvY0B\n",
    "MDqKjA2zaIRWg6GzReRTZUqeEgVgsESAhflDTJEhXmQysrzqOAhOv5drjLGzQwSNYAhDUMJMfRiVM2OZlnbYPhnL48PSuTMDABvT\n",
    "cbVIB41ONIosCSfTgTy1NDPpltdlGWKnH8ryvOuUfVksQP4R3WvcooM5SIqsecMn83itiFK9ZXbtzJsbhrvhFOU0TgiyJeojUQoe\n",
    "vbmeVmwLP6iyT3mR7SFCb53ZmdTaj12bqC+451AmDqyqky2wF9kLPDt4WMT3BqVDzsgXQkvJx83amIJSFcXFHinaNJPydBRtlqF8\n",
    "Oog2jxhTAsBTPe06Ea4tXa793jXDMZSDFNS2oj3IZGyMom0n8srcwSOmRbFSY0+UoiKg9AhNe7yoaGJ4CpKKZeJG5ZtFhTrbOzZU\n",
    "MgdpRVAGeFaAFJQJv8s7m1T48/7AULJ40oOoqaotGrKeYVFVojNG8sAK1Uy5i6pa1CLtSS6qfpnioaR6svA0HdWRDrtvNp1ZboSh\n",
    "ictWJs81THf0pKy9vahlI2Yy67OLmtzQTBVN/+MML2oshetDH/ML6+C4rtEEPbwWPOOmbuqMJnjtUlLWLQpsdVbUWO1GOGBAtFPp\n",
    "HrjGC5ZKa2RYUDSj/ka0MyX9k4e9a0f1DUqP4eatoo+Yu27nVp+3dzpnQvV1K1DnBKC+I+70jJ7aW5Qa9aNzP1lIYXBY1492FTyW\n",
    "zWlxVpxFu+dMcNqe9p7zB71GnnGrVNre55kP06d9ceC+E6T2XZGPct/v0QX3R+oMuUWUnR+LgZyVwx2wYRjHb9rRSPAYoO7Vg8+x\n",
    "yFSCNUbMXJq7Ex2z5oiWUA0M8jQztR05ybMaIvlm4+R/R32dmOQ9KjGeMTo1pu4z6um0mEzPA1+nx2vAYjiH1B6wcX6HqnPkqHKq\n",
    "vc55x4dzM4aPnTUFIM0dF92bV0Nn/yTgOTbuwK9oe4/V84zXxQfmHc9BcXJMPtK8KFregwEtAVojrL1Ln4UIGFEQgrA+3z4g4Mk2\n",
    "Y6RjEd6NWg0Wr150Y+QMMQue3WzkkR4KQzeg7u/Xk26Krmf2091jyXS7wx7cAfTLMPn4u2bwBSefEqGk1VOYrTU+hDm68lu4MDij\n",
    "rzXUFTgkFz18vjV6tT1erOGv1FPWraWGzjI2irXci92FZJvxfvYshtZWvIXvMgnt7Gn1tH8TtssaybiLoZVRR0aNFpN4oQ/OQVZM\n",
    "LJYDmmXAxGNbGS9GnOhnDZU4YJnIVsP9jBeT3Hx0vk1HMYE24TE83QwN7NELvWmL9QzXI0GR2D/dl75hl5ibwrxXLTY+zBnorh66\n",
    "25XCfULAHIRxFyJpns7cL0rWT9N1lwzxOLX3PvEEj2GhmAtUhJAXs/d6JvUzjRWVUo4Vw0LRo9uwSBUzrlPBnxrbe0EzuRYwy11S\n",
    "40oDZyakBIJxhivFcVZYoOyw+xXNH5vLdjexhyLXcM/tpt6dFKqGFnOLfd7dQZl7njrJbVgqonhwr8Kg9P+B7DM3tLFUW8V83WW7\n",
    "cww032d3mOr0lmbdUMRKMcUkXFwpSqxK4zliPRah7Sz8wOV3QXzOdXp0BZKo0dbH3bchaq1Yn7msjwUmeD43zUzRvnOde1EcLbfG\n",
    "Z+tgQ96XHVIsmyWWvhhEDTvGWNeOK8oPl7MsSLHR00fnLfovWM2L8A==\n",
    "\"\"\",\n",
    "}\n",
    "os.makedirs(\"data\", exist_ok=True)\n",
    "for _name, _packed in _DATA.items():\n",
    "    with open(os.path.join(\"data\", _name), \"wb\") as _f:\n",
    "        _f.write(zlib.decompress(base64.b64decode(_packed)))\n",
    "print(\"Файлы данных:\", \", \".join(sorted(_DATA)))\n",
    "\n",
    "# ─── Проверка упражнений: тот же раннер, что у задач на сайте ───\n",
    "# ─── Запуск тестов ───────────────────────────────────────────────────────────\n",
    "\n",
    "_TIMEOUT = 2.0  # секунд на тест; отдельный тест может задать свой: test_x.timeout = 10\n",
    "\n",
    "\n",
    "def _call_with_timeout(target, seconds: float) -> bool:\n",
    "    \"\"\"Запускает target() в отдельном потоке. Возвращает False, если за seconds он не завершился.\"\"\"\n",
    "    import sys\n",
    "    import threading\n",
    "\n",
    "    if sys.platform == \"emscripten\":  # Python в браузере: потоков нет, таймаут обеспечивает страница\n",
    "        target()\n",
    "        return True\n",
    "    # Большой стек нужен, чтобы глубокая рекурсия давала RecursionError, а не аварийное завершение Python.\n",
    "    for megabytes in (256, 64, 0):\n",
    "        try:\n",
    "            threading.stack_size(megabytes * 1024 * 1024)\n",
    "            worker = threading.Thread(target=target, daemon=True)\n",
    "            worker.start()\n",
    "        except (ValueError, RuntimeError, MemoryError):\n",
    "            continue\n",
    "        worker.join(seconds)\n",
    "        return not worker.is_alive()\n",
    "    target()  # потоки недоступны — запускаем без таймаута\n",
    "    return True\n",
    "\n",
    "\n",
    "def _test_info(fn) -> dict:\n",
    "    \"\"\"Описание теста, его лимит времени и сообщение на случай зависания.\"\"\"\n",
    "    limit = getattr(fn, \"timeout\", _TIMEOUT)\n",
    "    hint = getattr(fn, \"timeout_hint\", \"\")\n",
    "    message = (\n",
    "        f\"тест не завершился за {limit:g} с — возможно, бесконечный цикл или рекурсия: \"\n",
    "        \"проверьте, что границы/аргументы изменяются на каждом шаге\" + (f\". {hint}\" if hint else \"\")\n",
    "    )\n",
    "    return {\"title\": (fn.__doc__ or fn.__name__).strip(), \"timeout\": limit, \"timeout_message\": message}\n",
    "\n",
    "\n",
    "def _error_result(title: str, error: BaseException, user_file: str | None) -> dict:\n",
    "    \"\"\"Результат упавшего теста: статус, сообщение, тип исключения и строка в коде решения.\"\"\"\n",
    "    line = None\n",
    "    if user_file:  # самый глубокий кадр в коде решения; ошибка внутри самих тестов — без номера строки\n",
    "        tb = error.__traceback__\n",
    "        while tb is not None:\n",
    "            if tb.tb_frame.f_code.co_filename == user_file:\n",
    "                line = tb.tb_lineno\n",
    "            tb = tb.tb_next\n",
    "    status, message = \"error\", f\"{type(error).__name__}: {error}\"\n",
    "    if isinstance(error, NotImplementedError):\n",
    "        status, message, line = \"not_written\", \"функция ещё не написана\", None\n",
    "    elif isinstance(error, AssertionError):\n",
    "        status, message = \"failed\", str(error) or \"проверка не прошла\"\n",
    "    elif isinstance(error, RecursionError):\n",
    "        message = \"RecursionError: слишком глубокая рекурсия — проверьте базовый случай и то, что задача уменьшается\"\n",
    "    elif isinstance(error, MemoryError) or (isinstance(error, OverflowError) and \"index-sized\" in str(error)):\n",
    "        message = f\"{type(error).__name__}: не хватило памяти — возможно, создаётся слишком большая структура данных\"\n",
    "    return {\"title\": title, \"status\": status, \"message\": message, \"error_type\": type(error).__name__, \"line\": line}\n",
    "\n",
    "\n",
    "def _run_tests(verbose: bool = True, on_start=None, on_result=None, user_file: str | None = None) -> list[dict]:\n",
    "    \"\"\"Запускает тесты задачи (_TESTS — функции из tests.py) по порядку, каждый — с таймаутом.\n",
    "\n",
    "    Возвращает список результатов: {\"title\", \"status\", \"message\", \"error_type\", \"line\"}, где status —\n",
    "    passed · failed · error · not_written · timeout · not_run. Если тест завис, при verbose=True печатает\n",
    "    итог и завершает процесс: зависший поток остановить нельзя. on_start(i) и on_result(i, результат)\n",
    "    вызываются по мере выполнения; user_file — имя файла с кодом решения для номеров строк в ошибках.\n",
    "    \"\"\"\n",
    "    import os\n",
    "    import sys\n",
    "\n",
    "    if verbose:\n",
    "        try:  # ✓ и кириллица в консоли Windows со старой кодировкой\n",
    "            sys.stdout.reconfigure(encoding=\"utf-8\")\n",
    "        except Exception:  # noqa: BLE001 — reconfigure может не быть (перенаправленный вывод, браузер)\n",
    "            pass\n",
    "\n",
    "    tests = list(_TESTS)\n",
    "    results: list[dict] = []\n",
    "    not_written = hung = False\n",
    "    for index, fn in enumerate(tests):\n",
    "        info = _test_info(fn)\n",
    "        outcome: dict = {}\n",
    "\n",
    "        def target(fn=fn, outcome=outcome):\n",
    "            try:\n",
    "                fn()\n",
    "            except BaseException as e:\n",
    "                outcome[\"error\"] = e\n",
    "\n",
    "        if on_start:\n",
    "            on_start(index)\n",
    "        if not _call_with_timeout(target, info[\"timeout\"]):\n",
    "            results.append({\"title\": info[\"title\"], \"status\": \"timeout\", \"message\": info[\"timeout_message\"], \"error_type\": None, \"line\": None})\n",
    "            for other in tests[index + 1:]:\n",
    "                results.append({\"title\": _test_info(other)[\"title\"], \"status\": \"not_run\", \"message\": \"не запускался: предыдущий тест завис\", \"error_type\": None, \"line\": None})\n",
    "            hung = True\n",
    "            break\n",
    "        error = outcome.get(\"error\")\n",
    "        if error is None:\n",
    "            result = {\"title\": info[\"title\"], \"status\": \"passed\", \"message\": \"\", \"error_type\": None, \"line\": None}\n",
    "        else:\n",
    "            result = _error_result(info[\"title\"], error, user_file)\n",
    "            not_written = not_written or result[\"status\"] == \"not_written\"\n",
    "        results.append(result)\n",
    "        if on_result:\n",
    "            on_result(index, result)\n",
    "\n",
    "    if not_written:  # пока функция не написана, «даром» пройденные тесты не засчитываются\n",
    "        for r in results:\n",
    "            if r[\"status\"] == \"passed\":\n",
    "                r.update(status=\"not_written\", message=\"не засчитан, пока функция не написана\")\n",
    "    for r in results:\n",
    "        if len(r[\"message\"]) > 300:\n",
    "            r[\"message\"] = r[\"message\"][:300] + \"…\"\n",
    "\n",
    "    if verbose:\n",
    "        if not_written:\n",
    "            print(\"Функция ещё не написана — замените raise NotImplementedError своим кодом.\\n\")\n",
    "        for r in results:\n",
    "            mark = {\"passed\": \"✓\", \"not_run\": \"–\"}.get(r[\"status\"], \"✗\")\n",
    "            print(f\"{mark} {r['title']}\")\n",
    "            if r[\"message\"]:\n",
    "                print(f\"    {r['message']}\")\n",
    "        passed = sum(r[\"status\"] == \"passed\" for r in results)\n",
    "        print(\"─\" * 40)\n",
    "        print(f\"Прошло {passed} из {len(results)}\" + (\" — всё верно!\" if passed == len(results) else \"\"))\n",
    "        if hung:\n",
    "            print(\"Выполнение остановлено: один из тестов завис.\")\n",
    "            sys.stdout.flush()\n",
    "            os._exit(1)\n",
    "    return results\n",
    "\n",
    "\n",
    "def _check(*tests, names=()):\n",
    "    \"\"\"Запускает проверки упражнения и печатает ✓ / ✗ и итог — как на сайте.\"\"\"\n",
    "    for name in names:\n",
    "        if \".\" in name:  # «Класс.метод» из заготовки: класс должен быть объявлен\n",
    "            if not isinstance(globals().get(name.split(\".\")[0]), type):\n",
    "                print(f\"✗ класс {name.split('.')[0]} не объявлен — выполните ячейку упражнения\")\n",
    "                return\n",
    "            continue\n",
    "        if name not in globals():\n",
    "            print(f\"✗ переменная {name} не создана — выполните ячейку упражнения\")\n",
    "            return\n",
    "        if globals()[name] is Ellipsis:\n",
    "            print(f\"✗ {name} пока равна ... — замените многоточие своим кодом\")\n",
    "            return\n",
    "    globals()[\"_TESTS\"] = list(tests)\n",
    "    _run_tests()"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "setup"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "В прошлом уроке маска отвечала «сколько». Теперь используем её, чтобы достать сами значения. Данные те же:"
   ],
   "id": "text-10"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Погода: три столбца\n",
    "import numpy as np\n",
    "\n",
    "weather = np.loadtxt(\"data/moscow_2025.csv\", delimiter=\",\", skiprows=1)\n",
    "tmin = weather[:, 1]\n",
    "tmax = weather[:, 2]\n",
    "precip = weather[:, 3]"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "load"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Маска в квадратных скобках\n",
    "\n",
    "Если подставить маску вместо индекса, `a[маска]`, останутся только элементы, где в маске `True`:"
   ],
   "id": "text-14"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Температуры жарких дней\n",
    "hot = tmax > 25\n",
    "print(tmax[hot])\n",
    "print(len(tmax[hot]), hot.sum())"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "filter"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Результат — новый одномерный массив, длина которого равна числу `True` в маске. Маску не обязательно хранить\n",
    "в отдельной переменной: условие пишут прямо в скобках — `tmax[tmax > 25]` читается как «температуры, которые\n",
    "выше 25»."
   ],
   "id": "text-20"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 1. Тёплые ночи\n",
    "\n",
    "Сохраните в `warm_nights` минимальные температуры тех ночей, когда было выше 15 °C, а в `warmest_night` —\n",
    "самую тёплую из них.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Отбор по условию: `tmin[tmin > 15]`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "warm-values-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "warm_nights = ...\n",
    "warmest_night = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "warm-values"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 1 — выполните после своего решения\n",
    "def test_values():\n",
    "    \"warm_nights — минимумы выше 15 °C\"\n",
    "    assert isinstance(warm_nights, np.ndarray), f\"warm_nights — это {type(warm_nights).__name__}, а нужен массив\"\n",
    "    assert warm_nights.dtype != bool, \"это маска из True/False, а нужны сами температуры: подставьте маску в квадратные скобки\"\n",
    "    assert (warm_nights > 15).all(), \"в warm_nights есть значения не выше 15 °C\"\n",
    "    assert len(warm_nights) == 55, f\"в warm_nights {len(warm_nights)} значений, а тёплых ночей (выше 15 °C) — 55\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_max():\n",
    "    \"warmest_night — самая тёплая ночь\"\n",
    "    assert warmest_night == 21.8, f\"warmest_night = {warmest_night} — это не самая тёплая ночь\"\n",
    "\n",
    "_check(test_values, test_max, names=[\"warm_nights\",\"warmest_night\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "warm-values-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "warm_nights = tmin[tmin > 15]\n",
    "warmest_night = warm_nights.max()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "warm-values-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 2. Сколько льёт, когда льёт\n",
    "\n",
    "Средние осадки за день — около 2 мм, но в половине дней осадков нет вовсе. Сохраните в `rain_only` осадки\n",
    "только тех дней, когда они были (больше 0), а в `rain_mean` — их среднее.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Сначала отберите по маске `precip > 0`, потом посчитайте среднее того, что осталось.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "rain-mean-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "rain_only = ...\n",
    "rain_mean = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "rain-mean"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 2 — выполните после своего решения\n",
    "def test_rain_only():\n",
    "    \"rain_only — осадки дождливых дней\"\n",
    "    assert isinstance(rain_only, np.ndarray), f\"rain_only — это {type(rain_only).__name__}, а нужен массив\"\n",
    "    assert rain_only.dtype != bool, \"это маска, а нужны сами осадки: подставьте маску в квадратные скобки\"\n",
    "    assert len(rain_only) == 168, f\"в rain_only {len(rain_only)} значений, а дней с осадками — 168\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_mean():\n",
    "    \"rain_mean — средние осадки дождливого дня\"\n",
    "    assert abs(rain_mean - 1.948767) > 1e-4, \"это среднее по всем дням; нужно среднее только по дням с осадками\"\n",
    "    assert abs(rain_mean - 4.233929) < 1e-5, f\"rain_mean = {rain_mean} — это не средние осадки дождливого дня\"\n",
    "\n",
    "_check(test_rain_only, test_mean, names=[\"rain_only\",\"rain_mean\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "rain-mean-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "rain_only = precip[precip > 0]\n",
    "rain_mean = rain_only.mean()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "rain-mean-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Маска годится и для **другого** массива той же длины: условие по осадкам — а берём температуры. Порядок дней\n",
    "в столбцах одинаковый, поэтому маска по одному столбцу выбирает те же дни в другом:"
   ],
   "id": "text-38"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Температура в дождливые дни\n",
    "print(tmax[precip > 0].mean())    # средний максимум в дни с осадками\n",
    "print(tmax[precip > 10])          # максимумы в дни с сильными осадками"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "other-array"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Несколько условий: &, |, ~\n",
    "\n",
    "Условия соединяют знаками:\n",
    "\n",
    "- `&` — «и»: оба условия верны;\n",
    "- `|` — «или»: верно хотя бы одно;\n",
    "- `~` — «не»: переворачивает маску.\n",
    "\n",
    "Каждое условие **обязательно в скобках**: `(tmin < 0) & (tmax > 0)`."
   ],
   "id": "text-43"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Дни с переходом через ноль\n",
    "thaw = (tmin < 0) & (tmax > 0)\n",
    "print(thaw.sum())\n",
    "print(((precip > 10) | (tmax > 25)).sum())\n",
    "print((~thaw).sum())"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "combine"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 3. Оттепель с дождём\n",
    "\n",
    "Сохраните в `thaw_rain` число дней, когда максимум был выше 0 °C, минимум — ниже 0 °C, и при этом шли\n",
    "осадки (больше 0 мм).\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Три условия, каждое в скобках, соединённые `&`.\n",
    "\n",
    "</details>\n",
    "<details><summary>Подсказка 2</summary>\n",
    "\n",
    "Число подходящих дней — сумма маски.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "thaw-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "thaw_rain = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "thaw"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 3 — выполните после своего решения\n",
    "def test_count():\n",
    "    \"thaw_rain — дни с переходом через ноль и осадками\"\n",
    "    assert thaw_rain != 38, \"38 — дни с переходом через ноль без учёта осадков: добавьте третье условие — про осадки\"\n",
    "    assert thaw_rain == 21, f\"thaw_rain = {thaw_rain}: проверьте все три условия и знак &\"\n",
    "\n",
    "_check(test_count, names=[\"thaw_rain\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "thaw-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "thaw_rain = ((tmax > 0) & (tmin < 0) & (precip > 0)).sum()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "thaw-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 4. Необычные дни\n",
    "\n",
    "Необычный день — очень жаркий (максимум выше 25 °C) **или** очень холодный (минимум ниже −12 °C). Сохраните\n",
    "в `unusual` число необычных дней.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "«Или» — знак `|`; каждое условие в скобках.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "extreme-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "unusual = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "extreme"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 4 — выполните после своего решения\n",
    "def test_unusual():\n",
    "    \"unusual — жаркие или очень холодные дни\"\n",
    "    assert unusual != 0, \"0 — это «и жаркий, и холодный одновременно»; нужно «или» — знак |\"\n",
    "    assert unusual == 21, f\"unusual = {unusual} — это не число жарких или очень холодных дней\"\n",
    "\n",
    "_check(test_unusual, names=[\"unusual\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "extreme-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "unusual = ((tmax > 25) | (tmin < -12)).sum()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "extreme-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Вопрос.** Что получится: `a[(a > 5) & (a < 16)]`, если `a = np.array([4, 8, 15, 16])`?\n",
    "\n",
    "- `array([ 8, 15, 16])`\n",
    "- `array([ 8, 15])`\n",
    "- `array([False,  True,  True, False])`\n",
    "\n",
    "<details><summary>Ответ</summary>\n",
    "\n",
    "`array([ 8, 15])`\n",
    "\n",
    "`&` требует обоих условий: больше 5 и меньше 16. Подходят 8 и 15; 16 не меньше 16. Маска в квадратных скобках возвращает сами элементы, а не `True`/`False`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "quiz-71"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Почему не and и почему скобки"
   ],
   "id": "text-80"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# and с массивами\n",
    "# Эта ячейка показывает ошибку ValueError: она перехвачена, чтобы «Выполнить всё» не останавливалось.\n",
    "try:\n",
    "    (tmin < 0) and (tmax > 0)\n",
    "except Exception as error:\n",
    "    print(f\"{type(error).__name__}: {error}\")"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "and-error"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "> **Типичная ошибка: and, or, not и забытые скобки.**\n",
    ">\n",
    "> Слова `and`, `or`, `not` работают с **одним** значением правды и не умеют поэлементно — отсюда та же ошибка, что\n",
    "> с `if`. С масками — только `&`, `|`, `~`. Скобки нужны потому, что `&` в Python выполняется **раньше**\n",
    "> сравнения: без скобок `tmin < 0 & tmax > 0` читается как `tmin < (0 & tmax) > 0` — и снова ошибка или неверный\n",
    "> ответ."
   ],
   "id": "component-85"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 5. Средний максимум сухих дней\n",
    "\n",
    "Сохраните в `dry_max` среднюю максимальную температуру в дни **без** осадков. Используйте маску дождливых дней\n",
    "`precip > 0` и знак «не».\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "`~(precip > 0)` — маска дней, когда осадков не было.\n",
    "\n",
    "</details>\n",
    "<details><summary>Подсказка 2</summary>\n",
    "\n",
    "Отберите по ней `tmax` и посчитайте среднее.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "dry-mean-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "dry_max = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "dry-mean"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 5 — выполните после своего решения\n",
    "def test_dry():\n",
    "    \"dry_max — средний максимум дней без осадков\"\n",
    "    assert abs(dry_max - 9.305357) > 1e-5, \"это средний максимум дождливых дней; нужны дни без осадков — вспомните, как перевернуть маску\"\n",
    "    assert abs(dry_max - 8.967513) < 1e-5, f\"dry_max = {dry_max} — это не средний максимум дней без осадков\"\n",
    "\n",
    "_check(test_dry, names=[\"dry_max\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "dry-mean-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "dry_max = tmax[~(precip > 0)].mean()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "dry-mean-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Итоги\n",
    "\n",
    "- `a[маска]` — только элементы, где в маске `True`; условие можно писать прямо в скобках: `a[a > 25]`.\n",
    "- Маска по одному массиву выбирает те же позиции в другом массиве той же длины.\n",
    "- `&` — и, `|` — или, `~` — не; каждое условие — в скобках.\n",
    "- `and`, `or`, `not` с массивами не работают.\n",
    "- Выборка по маске — это всегда **копия**, а не представление, как у среза."
   ],
   "id": "text-99"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Подробнее в справочнике:** [numpy/boolean](https://ds-edu-trainer.vercel.app/reference/numpy/boolean)"
   ],
   "id": "more"
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "name": "python"
  },
  "colab": {
   "provenance": []
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 5
}