Python 3 - Lernen und professionell anwenden

Kapitel 25

Testen und Tuning

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Innerhalb dieser Methode wird drei Mal einem Tupel ein Item entnommen (siehe Zeile #6).

Das ist ein Schwachpunkt des Programms, den man leicht beseitigen kann. Wir tunen das

Programm und ersetzen die alte Definition der Methode

__brightness() durch folgenden

Programmtext:

Nach diesem kleinen Eingriff läuft das Programm etwas schneller.

Die Ausführung der

__brightness()-Aufrufe erfordert nun nur noch ca. 0.7 Sekunden. In

diesem Beispiel konnten wir mit wenig Aufwand die Laufzeit verbessern. Das ist die Idee

des Tunings: Kleine lokale Schwachstellen finden und beseitigen.

Es kann aber auch sein, dass eine Performanceverbesserung nur durch eine umfangreiche

Umstrukturierung des Systems (also mit hohen Entwicklungskosten) zu erreichen ist. In

unserem Beispielskript ist der Mechanismus zum Aufbau einer Liste von Sternen in der

Methode

__integrate() (ab Zeile #2) ausgesprochen ungeschickt. Für jeden Lichtpunkt

wird die gesamte Liste der bisher erkannten Sterne durchsucht. Das muss nicht sein. Mit

einem so genannten Scanline-Verfahren könnte man dieses Teilproblem erheblich schneller

lösen. Dafür braucht man aber andere Klassen zur Repräsentation der Sterne. Aus Platzgrün-

den kann ich nicht näher darauf eingehen. Auf der anderen Seite zeigt die Performance-Ana-

lyse, dass sich der Aufwand für ein teures Refactoring (Überarbeitung) in diesem Fall kaum

lohnen würde. Denn für die Bearbeitung der

162 Lichtpunkte wurden gerade einmal 15 Mil-

lisekunden benötigt. Erst bei Bildern mit sehr vielen Sternen fällt der Zeitaufwand für den

Aufbau der Sternenliste ins Gewicht. In Kapitel 30 lernen Sie Funktionen zur Verarbeitung

von Arrays aus dem Modul NumPy kennen, die Sie auch zur effizienten Verarbeitung von

Bildern verwenden können.

25.7 Aufgaben

Aufgabe 1

Schreiben Sie eine Funktion, die aus einem Text die Menge aller Wörter mit n Buchstaben

ermittelt und zurückgibt. Im Docstring soll an einem Beispiel die Korrektheit geprüft

werden.

Funktionskopf:

Beispiel:

def __brightness (self, pixel):

a, b, c = pixel

return a + b + c

def sucheWoerter (text, n):

>>> text = "Habe nun, ach! Philosophie,\

Juristerei und Medizin und leider auch Theologie\

durchaus studiert, mit heißem Bemühn."

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25.7

Aufgaben

Aufgabe 2

Schreiben Sie ein Testarrangement, das die sort()-Methode von Listen prüft. Folgende

Merkmale einer aufsteigend sortierten Liste sollen getestet werden:

쐽 Die sortierte Liste ist genauso lang wie die ursprüngliche (unsortierte) Liste.

쐽 Am Anfang der sortierten Liste steht das kleinste Element.

쐽 In der aufsteigend sortierten Liste ist niemals der linke Nachbar eines Elementes größer.

Aufgabe 3

a) Erweitern Sie das Programm Starwatch aus Abschnitt 25.6 um das folgende Feature:

Auf dem Sternenbild kann man durch Anklicken einen Stern markieren. An der angeklick-

ten Stelle erscheint ein kleiner gelber Kreis. Außerdem wird in einem zusätzlichen Feld die

Helligkeit des ausgewählten Sterns als Anzahl der Lichtpunkte auf dem Foto angezeigt.

Abbildung 25.6 zeigt einen Screenshot des Anwendungsfensters.

Abb. 25.6: Benutzungsoberfläche des erweiterten Programms starwatch_a.pyw. Es wird die

Helligkeit (Anzahl der Lichtpunkte) des markierten Sterns angegeben.

Hinweise zur Implementierung:

Abbildung 25.7 zeigt die erweiterte Klassenstruktur des Sternmodells. Die Klasse

Star wird

um zwei öffentliche Methoden erweitert, die Folgendes leisten:

쐽 Ein Methodenaufruf star.contains (dot) liefert den Wert True, wenn das Star-

Objekt

star den als Argument übergebenen Lichtpunkt enthält.

쐽 Der Aufruf star.brightness() liefert die Anzahl der Lichtpunkte des Sterns star.

>>> sucheWoerter (text, 4)

{"Habe", "auch"}