{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Сравнения\n",
    "\n",
    "Сравнение массива с числом даёт логический массив — маску. Её сумма отвечает на вопрос «сколько», среднее — «какая доля», any и all — «есть ли хоть один» и «все ли».\n",
    "\n",
    "Курс NumPy · урок `np-comparisons` · [урок на сайте](https://ds-edu-trainer.vercel.app/courses/numpy/comparisons).\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": [
    "Сколько в году было жарких дней? Какая доля дней — с дождём? Бывало ли теплее 30 градусов? Такие вопросы\n",
    "начинаются со **сравнения**. Загрузим погоду и возьмём столбцы, как в прошлом модуле:"
   ],
   "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]\n",
    "print(tmax[55:63])    # конец февраля — начало марта"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "load"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Сравнение — тоже поэлементно\n",
    "\n",
    "Знаки `>`, `<`, `>=`, `<=`, `==` (равно) и `!=` (не равно) работают с массивом так же, как арифметика: к каждому\n",
    "элементу. Результат — массив из `True` и `False` той же длины. Такой массив называют **маской** (mask):"
   ],
   "id": "text-15"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Маска дней с плюсовой температурой\n",
    "warm = tmax > 0\n",
    "print(warm[55:63])\n",
    "print(warm.shape, warm.dtype)"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "mask"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Маска говорит про каждый день: подходит он под условие или нет. Сравнивать можно и два массива — пара за\n",
    "парой: например, максимум каждого дня выше его минимума."
   ],
   "id": "text-22"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Два массива\n",
    "print((tmax > tmin)[:5])\n",
    "print((tmax > tmin).all())"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "two-arrays"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Сколько и какая доля\n",
    "\n",
    "Мы уже знаем, что `True` считается как 1, а `False` — как 0. Поэтому у маски сумма — **сколько** элементов\n",
    "подошло, а среднее — **какая доля**:"
   ],
   "id": "text-27"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Сумма и среднее маски\n",
    "print((tmax > 0).sum())    # сколько дней с плюсом\n",
    "print((tmax > 0).mean())   # какая это доля года"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "count"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 1. Жаркие дни\n",
    "\n",
    "Сохраните в `hot` маску дней, когда максимальная температура была выше 25 °C, а в `n_hot` — число таких дней.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Маска — сравнение `tmax > 25`.\n",
    "\n",
    "</details>\n",
    "<details><summary>Подсказка 2</summary>\n",
    "\n",
    "Число `True` в маске — её сумма.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "hot-days-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "hot = ...\n",
    "n_hot = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "hot-days"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 1 — выполните после своего решения\n",
    "def test_mask():\n",
    "    \"hot — маска из 365 значений True/False\"\n",
    "    assert isinstance(hot, np.ndarray), f\"hot — это {type(hot).__name__}, а нужна маска — результат сравнения\"\n",
    "    assert hot.dtype == bool, f\"тип hot — {hot.dtype}, а маска — логический массив, результат сравнения\"\n",
    "    assert hot.shape == (365,), f\"у hot форма {hot.shape}, а нужно значение на каждый день\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_count():\n",
    "    \"n_hot — число жарких дней\"\n",
    "    assert n_hot != 356, \"356 — число дней не выше 25, а нужны дни выше 25\"\n",
    "    assert n_hot == 9, f\"n_hot = {n_hot} — это не число дней выше 25 °C\"\n",
    "\n",
    "_check(test_mask, test_count, names=[\"hot\",\"n_hot\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "hot-days-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "hot = tmax > 25\n",
    "n_hot = hot.sum()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "hot-days-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 2. Морозные ночи\n",
    "\n",
    "Сохраните в `frost_share` долю дней года, когда минимальная температура опускалась ниже −10 °C.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Доля `True` в маске — её среднее.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "frost-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "frost_share = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "frost"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 2 — выполните после своего решения\n",
    "def test_share():\n",
    "    \"frost_share — доля дней с минимумом ниже −10 °C\"\n",
    "    assert frost_share != 32, \"32 — это число таких дней; нужна доля — среднее маски\"\n",
    "    assert abs(frost_share - 32 / 365) < 1e-9, f\"frost_share = {frost_share} — это не доля ночей ниже −10 °C\"\n",
    "\n",
    "_check(test_share, names=[\"frost_share\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "frost-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "frost_share = (tmin < -10).mean()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "frost-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Вопрос.** Что получится: `np.array([3, 7, 1, 9]) > 5`?\n",
    "\n",
    "- `array([7, 9])`\n",
    "- `array([False,  True, False,  True])`\n",
    "- `2`\n",
    "\n",
    "<details><summary>Ответ</summary>\n",
    "\n",
    "`array([False,  True, False,  True])`\n",
    "\n",
    "Сравнение возвращает маску той же длины — по `True`/`False` на каждый элемент. Сами элементы больше 5 (`[7, 9]`) можно получить по маске — это следующий урок, а число 2 — сумма маски.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "quiz-48"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Есть ли хоть один и все ли\n",
    "\n",
    "Метод `any()` отвечает, есть ли в маске хоть одно `True`, а `all()` — все ли значения `True`:"
   ],
   "id": "text-57"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# any и all\n",
    "print((tmax > 20).any())    # был ли день теплее 20\n",
    "print((tmax > 20).all())    # все ли дни теплее 20"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "any-all"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 3. Рекорды\n",
    "\n",
    "Сохраните в `over_30` ответ на вопрос «был ли хоть один день с максимумом выше 30 °C», а в `always_above` —\n",
    "«была ли минимальная температура каждый день выше −20 °C».\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "«Хоть один» — `any()`, «каждый» — `all()`; вызывайте их у маски.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "records-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "over_30 = ...\n",
    "always_above = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "records"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 3 — выполните после своего решения\n",
    "def test_over_30():\n",
    "    \"over_30 — был ли день выше 30 °C\"\n",
    "    assert not isinstance(over_30, np.ndarray), \"over_30 — массив, а нужен один ответ True или False\"\n",
    "    assert over_30 == False, f\"over_30 = {over_30} — проверьте условие и any()\"\n",
    "    assert isinstance(over_30, (bool, np.bool_)), \"over_30 должно быть True или False\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_always():\n",
    "    \"always_above — все ли минимумы выше −20 °C\"\n",
    "    assert not isinstance(always_above, np.ndarray), \"always_above — массив, а нужен один ответ\"\n",
    "    assert always_above == True, f\"always_above = {always_above} — проверьте условие и all()\"\n",
    "\n",
    "_check(test_over_30, test_always, names=[\"over_30\",\"always_above\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "records-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "over_30 = (tmax > 30).any()\n",
    "always_above = (tmin > -20).all()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "records-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Сравнение в if\n",
    "\n",
    "`if` ждёт одно значение — правду или ложь. Маска — это много значений сразу, и Python не знает, как её\n",
    "понимать:"
   ],
   "id": "text-70"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Маска в if\n",
    "# Эта ячейка показывает ошибку ValueError: она перехвачена, чтобы «Выполнить всё» не останавливалось.\n",
    "try:\n",
    "    if tmax > 25:\n",
    "        print(\"жарко\")\n",
    "except Exception as error:\n",
    "    print(f\"{type(error).__name__}: {error}\")"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "if-mask"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "> **Типичная ошибка: The truth value of an array is ambiguous.**\n",
    ">\n",
    "> «Истинность массива неоднозначна»: неясно, имелось в виду «хоть один» или «все». Скажите это явно —\n",
    "> `if (tmax > 25).any():` или `if (tmax > 25).all():`."
   ],
   "id": "component-78"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 4. Дни без осадков\n",
    "\n",
    "Сохраните в `rainy` число дней, когда шёл дождь или снег (осадки больше нуля), а в `dry` — число дней совсем без\n",
    "осадков.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Без осадков — значит, осадки равны нулю: сравнение `==`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "dry-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "rainy = ...\n",
    "dry = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "dry"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 4 — выполните после своего решения\n",
    "def test_rainy():\n",
    "    \"rainy — число дней с осадками\"\n",
    "    assert rainy == 168, f\"rainy = {rainy} — это не число дней с осадками\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_dry():\n",
    "    \"dry — число дней без осадков\"\n",
    "    assert dry == 197, f\"dry = {dry} — это не число дней без осадков\"\n",
    "    assert rainy + dry == 365, \"вместе rainy и dry должны давать все 365 дней\"\n",
    "\n",
    "_check(test_rainy, test_dry, names=[\"rainy\",\"dry\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "dry-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "rainy = (precip > 0).sum()\n",
    "dry = (precip == 0).sum()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "dry-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Итоги\n",
    "\n",
    "- `>`, `<`, `>=`, `<=`, `==`, `!=` с массивом дают маску — массив из `True` и `False`.\n",
    "- `маска.sum()` — сколько подошло, `маска.mean()` — какая доля.\n",
    "- `any()` — есть ли хоть одно `True`, `all()` — все ли `True`.\n",
    "- Маску нельзя подставить в `if` напрямую — нужно `any()` или `all()`."
   ],
   "id": "text-89"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Подробнее в справочнике:** [numpy/boolean](https://ds-edu-trainer.vercel.app/reference/numpy/boolean) · [numpy/comparing](https://ds-edu-trainer.vercel.app/reference/numpy/comparing)"
   ],
   "id": "more"
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "name": "python"
  },
  "colab": {
   "provenance": []
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 5
}