如果不用numpy完成以上问题

时间: 2024-10-17 17:10:09 浏览: 24
如果你不想使用NumPy来保留两位小数,可以使用`format()`函数来设置精度。其他部分的代码保持不变,仅替换掉使用`np.around`的部分。以下是修改后的代码: ```python import random # 生成20个1到100之间的随机整数 numbers = [random.randint(1, 100) for _ in range(20)] numbers = list(set(numbers)) # 去重 # 对于偏离较大的数值,这里假设我们只考虑绝对值大于95的数 numbers = [str(num) if abs(num) > 95 else str(format(num, '.2f')) for num in numbers] # 保留两位小数 # 按照逆序排序 numbers.sort(reverse=True) # 写入文件 with open('output.txt', 'w', newline='') as file: file.write('原始数列:\n') for number in numbers: file.write(f'{number}\n')
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python 编写程序实现hill密码算法(不用 numpy)

Hill密码是一种基于矩阵的加密技术,它将明文转换为密文,通过矩阵乘法完成加密过程。以下是Python编写的一个简单的希尔密码实现,不需要使用numpy库: ```python def matrix_multiply(a, b): # 扩展位运算来处理矩阵乘法 result = [[0] * len(b[0]) for _ in range(len(a))] for i in range(len(a)): for j in range(len(b[0])): for k in range(len(b)): result[i][j] ^= a[i][k] ^ b[k][j] return result def encrypt(plaintext, key_matrix): # 将明文分为等长的块,并转化为字符到数字的映射 plaintext_blocks = [list(map(ord, block)) for block in zip(*[iter(plaintext)] * 5)] # 加密每个块 encrypted_blocks = [] for block in plaintext_blocks: encrypted_block = matrix_multiply(block, key_matrix) encrypted_blocks.append([chr(c % 26 + 'a'.encode('utf-8')[0]) for c in encrypted_block]) # 合并加密后的块 ciphertext = ''.join(''.join(block) for block in encrypted_blocks) return ciphertext def decrypt(ciphertext, key_matrix): return encrypt(ciphertext, inverse(key_matrix)) # 生成随机的2x2关键矩阵(希尔密码通常使用2x2矩阵) key_matrix = [ [7, 1], [4, 9] ] # 示例:加密和解密 plaintext = "Hello, World!" ciphertext = encrypt(plaintext, key_matrix) print(f"Plaintext: {plaintext}") print(f"Ciphertext: {ciphertext}") decrypted_text = decrypt(ciphertext, key_matrix) print(f"Decrypted Text: {decrypted_text}") ``` 在这个例子中,我们首先定义了两个函数:`matrix_multiply`用于计算矩阵的异或乘法,以及`encrypt`和`decrypt`分别用于加密和解密。请注意,由于希尔密码的局限性,它只适用于小字母,且长度需能整除5。

python不使用librosa库,通过FFT实现变调不变速,音频信号采样率为44.1kHz,时长2秒,要求先将输入信号处理为数组,尽量不要使用numpy的广播特性,请考虑滤波、重采样等方法,以及考虑使用分块处理或流氏处理,不用着急回答我,尽可能完善地考虑进多因素再回答

好的,这是一个更加完善的实现方法。首先,我们需要对输入信号进行预处理,包括滤波和重采样。滤波可以帮助去除信号中的噪声,而重采样可以降低信号的采样率,使得后续处理更加高效。下面是一个示例代码: ```python import wave import struct import math import scipy.signal def preprocess_signal(filename, target_sr=16000): # 打开音频文件 with wave.open(filename, 'rb') as wav: # 获取采样率 sr = wav.getframerate() # 获取每个采样的位数 samplewidth = wav.getsampwidth() # 获取音频信号的通道数 nchannels = wav.getnchannels() # 获取音频信号的帧数 nframes = wav.getnframes() # 读取音频信号 data = wav.readframes(nframes) # 将二进制数据转换为整数数组 if samplewidth == 2: # 16位采样 fmt = f'<{nframes * nchannels}h' else: # 8位采样 fmt = f'<{nframes * nchannels}B' data = struct.unpack(fmt, data) # 将整数数组转换为浮点数数组 if samplewidth == 2: # 16位采样,将整数转换为浮点数 data = [x / 32768.0 for x in data] else: # 8位采样,将整数转换为浮点数 data = [x / 128.0 - 1.0 for x in data] # 滤波 nyquist = 0.5 * sr b, a = scipy.signal.butter(4, [20 / nyquist, 5000 / nyquist], btype='band') data = scipy.signal.filtfilt(b, a, data) # 重采样 if sr != target_sr: resample_ratio = float(target_sr) / sr data = scipy.signal.resample(data, int(nframes * resample_ratio)) return data, target_sr ``` 接下来,我们可以将音频信号进行分块处理,以避免内存溢出。具体来说,我们可以将整段音频分成多个块,每个块的长度为一个窗口大小。对于每个块,我们先将其进行FFT变换,然后对其进行变调操作,并使用逆FFT变换将其转换回时域信号。最后,我们将多个块拼接起来,得到最终的输出信号。下面是一个示例代码: ```python def pitch_shift(data, sr, n_steps): # 定义变调系数 pitch_ratio = 2.0 ** (n_steps / 12.0) # 定义窗口大小和步长 window_size = 1024 hop_size = 256 # 定义FFT参数 n_fft = window_size win = scipy.signal.hann(window_size) # 定义输出数组 out_data = [] # 将输入信号分成多个块 n_frames = len(data) // hop_size for i in range(n_frames): # 计算当前块的起始位置和结束位置 start = i * hop_size end = start + window_size # 取出当前块的数据 x = data[start:end] # 进行FFT变换 X = scipy.fft.fft(x * win, n=n_fft) # 对频域信号进行缩放 freqs = scipy.fft.fftfreq(n_fft, 1.0 / sr) scale = pitch_ratio ** (freqs / sr) X = X * scale # 进行逆FFT变换 y = scipy.fft.ifft(X, n=n_fft).real # 将当前块的数据添加到输出数组中 out_data.extend(y) # 将浮点数数组转换为整数数组 if samplewidth == 2: # 16位采样,将浮点数转换为整数 out_data = [int(x * 32767.0) for x in out_data] else: # 8位采样,将浮点数转换为整数 out_data = [int((x + 1.0) * 128.0) for x in out_data] # 将整数数组转换为二进制数据 if samplewidth == 2: # 16位采样 fmt = f'<{len(out_data)}h' out_data = struct.pack(fmt, *out_data) else: # 8位采样 fmt = f'<{len(out_data)}B' out_data = struct.pack(fmt, *out_data) return out_data ``` 最后,我们可以将输出信号写入到音频文件中: ```python def write_wave(filename, data, sr): with wave.open(filename, 'wb') as wav: wav.setframerate(sr) wav.setnchannels(1) wav.setsampwidth(2) wav.writeframes(data) ``` 这样就完成了变调不变速的实现。需要注意的是,这个实现方法可能比较耗时,特别是对于大型音频文件,可能需要一定的时间来处理。如果需要更快的处理速度,可以考虑使用GPU加速。
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