{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Двумерная индексация\n",
    "\n",
    "В таблице элемент — это пара индексов [строка, столбец]; отсюда строка, столбец и прямоугольный блок одной записью.\n",
    "\n",
    "Курс NumPy · урок `np-indexing-2d` · [урок на сайте](https://ds-edu-trainer.vercel.app/courses/numpy/indexing-2d).\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": [
    "Загрузим погоду целиком — таблицей 365 × 4: строка — день, столбцы — номер дня, минимум, максимум, осадки."
   ],
   "id": "text-10"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Погода таблицей\n",
    "import numpy as np\n",
    "\n",
    "weather = np.loadtxt(\"data/moscow_2025.csv\", delimiter=\",\", skiprows=1)\n",
    "print(weather.shape)"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "load"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Элемент: [строка, столбец]\n",
    "\n",
    "У двумерного массива элемент задаётся **двумя** индексами через запятую: сначала строка, потом столбец.\n",
    "Оба считаются с нуля. Максимальная температура (столбец 2) 1 января (строка 0) — `weather[0, 2]`:"
   ],
   "id": "text-14"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Один элемент таблицы\n",
    "print(weather[0, 2])     # 1 января, максимум\n",
    "print(weather[-1, 1])    # 31 декабря, минимум"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "cell"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 1. Десятое января\n",
    "\n",
    "Сохраните в `day10_min` минимальную температуру 10 января, а в `day10_rain` — осадки в этот день.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "10 января — строка с индексом 9. Минимальная температура — столбец 1, осадки — столбец 3.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "day10-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "day10_min = ...\n",
    "day10_rain = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "day10"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 1 — выполните после своего решения\n",
    "def test_min():\n",
    "    \"day10_min — минимальная температура 10 января\"\n",
    "    assert day10_min != weather[10, 1] or weather[10, 1] == weather[9, 1], \"это 11 января: строки считают с нуля\"\n",
    "    assert day10_min == weather[9, 1], f\"day10_min = {day10_min} — это не минимум 10 января\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_rain():\n",
    "    \"day10_rain — осадки 10 января\"\n",
    "    assert day10_rain == weather[9, 3], f\"day10_rain = {day10_rain} — это не осадки 10 января\"\n",
    "\n",
    "_check(test_min, test_rain, names=[\"day10_min\",\"day10_rain\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "day10-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "day10_min = weather[9, 1]\n",
    "day10_rain = weather[9, 3]\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "day10-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Строка и столбец\n",
    "\n",
    "Если указать только первый индекс, получится **строка** целиком — все показатели одного дня. Чтобы взять\n",
    "**столбец**, на месте строк ставят двоеточие `:` — «все строки»:"
   ],
   "id": "text-27"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Строка и столбец\n",
    "print(weather[1])          # строка: 2 января\n",
    "col = weather[:, 2]        # столбец: максимумы за год\n",
    "print(col.shape, col.max())"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "row-col"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Двоеточие — это срез без границ. Столбец — снова одномерный массив, с ним работает всё, что мы уже знаем:\n",
    "`mean`, `max`, срезы."
   ],
   "id": "text-34"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "> **Типичная ошибка: строка вместо столбца.**\n",
    ">\n",
    "> `weather[1]` — это **вторая строка** (2 января), а не второй столбец. Первый индекс всегда выбирает строки.\n",
    "> Столбец — `weather[:, 1]`."
   ],
   "id": "component-38"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 2. Столбцы температур\n",
    "\n",
    "Сохраните в `tmin` столбец минимальных температур (столбец 1), а в `tmax` — максимальных (столбец 2).\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Все строки и один столбец: `weather[:, номер]`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "columns-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "tmin = ...\n",
    "tmax = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "columns"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 2 — выполните после своего решения\n",
    "def test_shape():\n",
    "    \"tmin и tmax — столбцы по 365 значений\"\n",
    "    for name, value in [(\"tmin\", tmin), (\"tmax\", tmax)]:\n",
    "        assert isinstance(value, np.ndarray), f\"{name} — это {type(value).__name__}, а нужен столбец таблицы weather\"\n",
    "        assert value.shape != (4,), f\"{name} — строка из 4 чисел, а нужен столбец\"\n",
    "        assert value.shape == (365,), f\"у {name} форма {value.shape}, а нужен столбец из 365 значений\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_values():\n",
    "    \"в tmin минимумы, в tmax максимумы\"\n",
    "    assert isinstance(tmin, np.ndarray) and isinstance(tmax, np.ndarray) and tmin.shape == tmax.shape == (365,), \"сначала исправьте то, о чём говорит проверка выше\"\n",
    "    assert tmin.min() == -14.9, \"tmin — не столбец минимумов — номера столбцов считают с нуля\"\n",
    "    assert tmax.max() == 27.2, \"tmax — не столбец максимумов — номера столбцов считают с нуля\"\n",
    "\n",
    "_check(test_shape, test_values, names=[\"tmin\",\"tmax\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "columns-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "tmin = weather[:, 1]\n",
    "tmax = weather[:, 2]\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "columns-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 3. Первый день года\n",
    "\n",
    "Сохраните в `day1` строку таблицы за 1 января — все четыре показателя.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Одна строка — один индекс: `weather[0]`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "first-day-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "day1 = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "first-day"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 3 — выполните после своего решения\n",
    "def test_day1():\n",
    "    \"day1 — четыре показателя 1 января\"\n",
    "    assert isinstance(day1, np.ndarray), f\"day1 — это {type(day1).__name__}, а нужна строка таблицы\"\n",
    "    assert day1.shape != (365,), \"это столбец, а нужна строка: для строки достаточно одного индекса\"\n",
    "    assert day1.tolist() == [1.0, -9.9, -3.2, 0.0], f\"day1 = {day1.tolist()} — это не строка 1 января\"\n",
    "\n",
    "_check(test_day1, names=[\"day1\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "first-day-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "day1 = weather[0]\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "first-day-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Блок: срезы по двум осям\n",
    "\n",
    "Срез можно задать и для строк, и для столбцов сразу: `weather[0:7, 1:3]` — первые 7 строк и столбцы 1 и 2.\n",
    "Получается маленькая таблица:"
   ],
   "id": "text-54"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Первая неделя, только температуры\n",
    "week = weather[0:7, 1:3]\n",
    "print(week.shape)\n",
    "week"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "block"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Вопрос.** Какая форма у `weather[:, 1:3]`?\n",
    "\n",
    "- `(2,)`\n",
    "- `(365,)`\n",
    "- `(365, 2)`\n",
    "\n",
    "<details><summary>Ответ</summary>\n",
    "\n",
    "`(365, 2)`\n",
    "\n",
    "`:` берёт все 365 строк, `1:3` — два столбца (1 и 2; конец 3 не входит). Получается таблица 365 × 2.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "quiz-62"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 4. Весенние температуры\n",
    "\n",
    "Март — это дни с индекса 59 по 89 включительно. Сохраните в `march` блок таблицы за март, только два столбца\n",
    "температур (минимум и максимум).\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Строки — срез `59:90`: конец не входит, поэтому 90.\n",
    "\n",
    "</details>\n",
    "<details><summary>Подсказка 2</summary>\n",
    "\n",
    "Столбцы температур — срез `1:3`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "spring-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "march = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "spring"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 4 — выполните после своего решения\n",
    "def test_shape():\n",
    "    \"march — 31 день × 2 столбца\"\n",
    "    assert isinstance(march, np.ndarray), f\"march — это {type(march).__name__}, а нужен блок таблицы\"\n",
    "    assert march.shape != (30, 2), \"в блоке 30 дней: конец среза не входит\"\n",
    "    assert march.shape == (31, 2), f\"форма march — {march.shape}, а нужно (31, 2): 31 день, два столбца температур\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_values():\n",
    "    \"это мартовские минимумы и максимумы\"\n",
    "    assert isinstance(march, np.ndarray) and march.shape == (31, 2), \"сначала исправьте то, о чём говорит проверка выше\"\n",
    "    assert march.tolist()[0] == weather[59, 1:3].tolist(), \"блок должен начинаться с 1 марта и столбца минимумов\"\n",
    "    assert march.tolist()[-1] == weather[89, 1:3].tolist(), \"блок должен заканчиваться 31 марта\"\n",
    "\n",
    "_check(test_shape, test_values, names=[\"march\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "spring-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "march = weather[59:90, 1:3]\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "spring-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Итоги\n",
    "\n",
    "- Элемент таблицы — `a[строка, столбец]`, оба индекса с нуля.\n",
    "- `a[i]` — строка, `a[:, j]` — столбец (одномерные массивы).\n",
    "- `a[r1:r2, c1:c2]` — прямоугольный блок; срезы по каждой оси работают как обычно."
   ],
   "id": "text-79"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Подробнее в справочнике:** [numpy/indexing-nd](https://ds-edu-trainer.vercel.app/reference/numpy/indexing-nd)"
   ],
   "id": "more"
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "name": "python"
  },
  "colab": {
   "provenance": []
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 5
}