{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Условная замена\n",
    "\n",
    "Заменить значения, которые подходят под условие, — присваиванием по маске, выбором из двух вариантов np.where и ограничением границами np.clip.\n",
    "\n",
    "Курс NumPy · урок `np-where` · [урок на сайте](https://ds-edu-trainer.vercel.app/courses/numpy/where).\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": [
    "Маска умеет не только отбирать значения, но и **менять** их. Это главный способ чистить данные: убрать\n",
    "ошибки датчика, обрезать выбросы, превратить числа в категории.\n",
    "\n",
    "## Присваивание по маске\n",
    "\n",
    "`a[маска] = значение` записывает значение во все элементы, где в маске `True`. Остальные не меняются:"
   ],
   "id": "text-10"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Ошибки датчика — в ноль\n",
    "import numpy as np\n",
    "\n",
    "readings = np.array([21.5, -999.0, 22.1, 22.4, -999.0, 23.0])\n",
    "readings[readings == -999] = 0\n",
    "print(readings)"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "assign"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Присваивание по маске меняет массив на месте. Если исходные данные нужно сохранить — сначала сделайте копию,\n",
    "как в уроке о представлениях."
   ],
   "id": "text-19"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 1. Отрицательные продажи\n",
    "\n",
    "В `sold` — число проданных за день чашек, но из-за сбоя кассы в некоторые дни записались отрицательные числа.\n",
    "Сделайте копию `fixed` и замените в ней все отрицательные значения нулём. `sold` не меняйте.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Копия — `sold.copy()`.\n",
    "\n",
    "</details>\n",
    "<details><summary>Подсказка 2</summary>\n",
    "\n",
    "В копии: `fixed[fixed < 0] = 0`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "clean-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "sold = np.array([48, 52, -3, 61, 0, -7, 58])\n",
    "fixed = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "clean"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 1 — выполните после своего решения\n",
    "def test_fixed():\n",
    "    \"в fixed отрицательные заменены нулём\"\n",
    "    assert isinstance(fixed, np.ndarray), f\"fixed — это {type(fixed).__name__}, а нужна копия массива sold\"\n",
    "    assert fixed.tolist() != [48, 52, 61, 0, 58], \"из fixed выкинуты элементы, а нужно заменить их нулём, сохранив все дни\"\n",
    "    assert fixed.tolist() == [48, 52, 0, 61, 0, 0, 58], f\"fixed = {fixed.tolist()}: отрицательные должны стать нулём, остальное — как в sold\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_sold():\n",
    "    \"sold не изменился\"\n",
    "    assert sold.tolist() == [48, 52, -3, 61, 0, -7, 58], \"sold изменился: сделайте копию sold и меняйте её\"\n",
    "\n",
    "_check(test_fixed, test_sold, names=[\"fixed\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "clean-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "sold = np.array([48, 52, -3, 61, 0, -7, 58])\n",
    "fixed = sold.copy()\n",
    "fixed[fixed < 0] = 0\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "clean-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Выбор из двух вариантов: np.where\n",
    "\n",
    "`np.where(условие, если_да, если_нет)` строит **новый** массив: там, где условие верно, берётся значение\n",
    "из второго аргумента, где нет — из третьего. Аргументами могут быть числа и массивы той же длины:"
   ],
   "id": "text-30"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# np.where\n",
    "nums = np.array([5, -3, 8, -1])\n",
    "print(np.where(nums > 0, nums, 0))       # отрицательные → 0\n",
    "print(np.where(nums > 0, \"да\", \"нет\"))"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "where"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "С `np.where` удобно превращать числа в категории — например, подписывать дни:"
   ],
   "id": "text-37"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Подписи «плюс» и «минус»\n",
    "weather = np.loadtxt(\"data/moscow_2025.csv\", delimiter=\",\", skiprows=1)\n",
    "tmax = weather[:, 2]\n",
    "signs = np.where(tmax > 0, \"плюс\", \"минус\")\n",
    "signs[55:63]    # конец февраля — начало марта"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "labels"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "У массива строк тип `<U5` — это текст длиной до пяти символов (U — Unicode)."
   ],
   "id": "text-41"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "> **Типичная ошибка: np.where с одним условием.**\n",
    ">\n",
    "> `np.where(условие)` **без** второго и третьего аргументов работает иначе: возвращает не значения, а **номера**\n",
    "> элементов, где условие верно, да ещё упакованные в кортеж — на экране будет `(array([...]),)`. Если нужна\n",
    "> замена, всегда пишите все три аргумента."
   ],
   "id": "component-44"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 2. Премия за перевыполнение\n",
    "\n",
    "Продавцы получают премию 10 % от суммы, на которую их продажи `sales` превысили план 100 000 ₽; кто план\n",
    "не выполнил, получает 0. Сохраните премии в `bonus`.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "Условие — `sales > 100000`.\n",
    "\n",
    "</details>\n",
    "<details><summary>Подсказка 2</summary>\n",
    "\n",
    "Если да — `(sales - 100000) * 0.1`, если нет — `0`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "bonus-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "sales = np.array([120000, 95000, 150000, 80000, 110000])\n",
    "bonus = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "bonus"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 2 — выполните после своего решения\n",
    "def test_bonus():\n",
    "    \"премия 10 % от перевыполнения, остальным 0\"\n",
    "    assert isinstance(bonus, np.ndarray), f\"bonus — это {type(bonus).__name__}, а нужен массив\"\n",
    "    got = np.asarray(bonus, dtype=float).tolist()\n",
    "    assert got != [12000, 0, 15000, 0, 11000], \"премия посчитана от всех продаж, а нужно от превышения плана\"\n",
    "    assert got != [2000, -500, 5000, -2000, 1000], \"у невыполнивших план премия отрицательная, а должна быть 0 — используйте np.where\"\n",
    "    assert got == [2000, 0, 5000, 0, 1000], f\"bonus = {got} — это не 10 % от перевыполнения плана\"\n",
    "\n",
    "_check(test_bonus, names=[\"bonus\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "bonus-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "sales = np.array([120000, 95000, 150000, 80000, 110000])\n",
    "bonus = np.where(sales > 100000, (sales - 100000) * 0.1, 0)\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "bonus-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Вопрос.** Что получится: `np.where(np.array([1, -2, 3]) > 0, 1, 0)`?\n",
    "\n",
    "- `array([1, 0, 1])`\n",
    "- `array([1, 3])`\n",
    "- `array([0, 2])`\n",
    "\n",
    "<details><summary>Ответ</summary>\n",
    "\n",
    "`array([1, 0, 1])`\n",
    "\n",
    "`np.where` с тремя аргументами возвращает массив той же длины: 1 там, где условие верно, 0 — где нет. Отобрать элементы (`[1, 3]`) — это маска в квадратных скобках.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "quiz-58"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Ограничить границами: np.clip\n",
    "\n",
    "`np.clip(a, нижняя, верхняя)` «прижимает» значения к границам: всё, что меньше нижней, становится нижней,\n",
    "всё, что больше верхней, — верхней. Остальное не меняется:"
   ],
   "id": "text-67"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Баллы от 0 до 100\n",
    "points = np.array([105, 98, -3, 76, 110, 64])\n",
    "np.clip(points, 0, 100)"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "clip"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 3. Правильные баллы\n",
    "\n",
    "Из-за ошибки в форме в `raw` попали баллы меньше 0 и больше 100. Сохраните в `scores` баллы, прижатые\n",
    "к границам 0 и 100.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "`np.clip(raw, 0, 100)`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "scores-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "raw = np.array([88, 104, -5, 67, 100, 0, 121])\n",
    "scores = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "scores"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 3 — выполните после своего решения\n",
    "def test_scores():\n",
    "    \"баллы прижаты к границам 0 и 100\"\n",
    "    assert isinstance(scores, np.ndarray), f\"scores — это {type(scores).__name__}, а нужен массив\"\n",
    "    got = scores.tolist()\n",
    "    assert got != [88, 67, 100, 0], \"выброшены элементы, а нужно прижать их к границам и сохранить все баллы\"\n",
    "    assert got == [88, 100, 0, 67, 100, 0, 100], f\"scores = {got}: баллы ниже 0 должны стать 0, выше 100 — 100, остальные не меняются\"\n",
    "\n",
    "_check(test_scores, names=[\"scores\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "scores-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "raw = np.array([88, 104, -5, 67, 100, 0, 121])\n",
    "scores = np.clip(raw, 0, 100)\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "scores-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Упражнение 4. Сезон по температуре\n",
    "\n",
    "Подпишите каждый день года: `\"тепло\"`, если максимальная температура `tmax` 15 °C и выше, и `\"холодно\"` —\n",
    "если ниже. Сохраните подписи в `season`, а в `warm_days` — число «тёплых» дней.\n",
    "\n",
    "<details><summary>Подсказка 1</summary>\n",
    "\n",
    "`np.where(tmax >= 15, \"тепло\", \"холодно\")`.\n",
    "\n",
    "</details>\n",
    "<details><summary>Подсказка 2</summary>\n",
    "\n",
    "Посчитать подписи можно сравнением: `(season == \"тепло\").sum()`.\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "season-task"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "season = ...\n",
    "warm_days = ..."
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "season"
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Проверка упражнения 4 — выполните после своего решения\n",
    "def test_season():\n",
    "    \"season — подпись для каждого дня\"\n",
    "    assert isinstance(season, np.ndarray), f\"season — это {type(season).__name__}, а нужен массив подписей\"\n",
    "    assert season.shape == (365,), f\"у season форма {season.shape}, а нужна подпись на каждый из 365 дней\"\n",
    "    assert set(season.tolist()) == {\"тепло\", \"холодно\"}, f\"в season должны быть только подписи \\\"тепло\\\" и \\\"холодно\\\", а есть {sorted(set(season.tolist()))[:4]}\"\n",
    "\n",
    "\n",
    "def test_count():\n",
    "    \"warm_days — число тёплых дней\"\n",
    "    assert warm_days != 235, \"235 — это «холодные» дни: проверьте порядок подписей — сначала для «да», потом для «нет»\"\n",
    "    assert warm_days == 130, f\"warm_days = {warm_days} — это не число тёплых дней\"\n",
    "\n",
    "_check(test_season, test_count, names=[\"season\",\"warm_days\"])"
   ],
   "execution_count": null,
   "outputs": [],
   "id": "season-check"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "<details><summary>Решение</summary>\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "season = np.where(tmax >= 15, \"тепло\", \"холодно\")\n",
    "warm_days = (season == \"тепло\").sum()\n",
    "```\n",
    "\n",
    "</details>"
   ],
   "id": "season-solution"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Итоги\n",
    "\n",
    "- `a[маска] = x` — заменить подходящие элементы на месте.\n",
    "- `np.where(условие, да, нет)` — новый массив: значение из «да» или «нет» для каждого элемента.\n",
    "- `np.clip(a, низ, верх)` — прижать значения к границам.\n",
    "- `np.where` с одним аргументом возвращает номера элементов, а не значения."
   ],
   "id": "text-89"
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "**Подробнее в справочнике:** [numpy/where](https://ds-edu-trainer.vercel.app/reference/numpy/where) · [numpy/rounding](https://ds-edu-trainer.vercel.app/reference/numpy/rounding)"
   ],
   "id": "more"
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "name": "python"
  },
  "colab": {
   "provenance": []
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 5
}