6 commit praktikum

.idea/matrixmania.iml

@@ -1,7 +1,9 @@
 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <module type="PYTHON_MODULE" version="4">
   <component name="NewModuleRootManager">
-    <content url="file://$MODULE_DIR$" />
+    <content url="file://$MODULE_DIR$">
+      <sourceFolder url="file://$MODULE_DIR$/src" isTestSource="false" />
+    </content>
     <orderEntry type="jdk" jdkName="Python 3.13 (PythonProject)" jdkType="Python SDK" />
     <orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
   </component>

install_dependencies.py

@@ -0,0 +1,146 @@
+#!/usr/bin/env python3
+"""Installiert die Abhängigkeiten aus pyproject.toml in die aktuelle Python-Umgebung.
+
+Ersatz für "Install requirements" aus PyCharm, wenn das Projekt eine pyproject.toml
+statt einer requirements.txt hat. Kein Build, keine besondere Projektstruktur nötig,
+nur Standardbibliothek (Python >= 3.11).
+
+Benutzung:
+  In PyCharm: Rechtsklick auf diese Datei -> Run 'install_dependencies'
+  Im Terminal (venv aktiv): python install_dependencies.py
+
+Ohne Parameter wird ALLES installiert:
+  [project].dependencies + alle [project.optional-dependencies] + alle [dependency-groups]
+
+Abweichendes Verhalten:
+  python install_dependencies.py --extra dev        nur Basis + Extra "dev"
+  python install_dependencies.py --group test       nur Basis + Gruppe "test"
+  python install_dependencies.py --no-main --group dev
+  python install_dependencies.py --list             nur anzeigen, nichts installieren
+  python install_dependencies.py --write            requirements.txt schreiben statt installieren
+  python install_dependencies.py --write -o reqs.txt
+"""
+from __future__ import annotations
+
+import sys
+
+if sys.version_info < (3, 11):
+    sys.exit("Dieses Skript braucht Python 3.11 oder neuer (tomllib). "
+             f"Aktuell: {sys.version.split()[0]}")
+
+import argparse
+import subprocess
+import tempfile
+import tomllib
+from pathlib import Path
+
+PROJECT_DIR = Path(__file__).resolve().parent
+
+
+def resolve_group(groups: dict, name: str, seen: set[str] | None = None) -> list[str]:
+    """Löst eine Dependency-Group inkl. {include-group = "..."} rekursiv auf."""
+    seen = set() if seen is None else seen
+    if name in seen:
+        raise ValueError(f"Zyklische include-group: {name}")
+    if name not in groups:
+        raise KeyError(f"Dependency-Group '{name}' nicht gefunden")
+    seen.add(name)
+    result: list[str] = []
+    for entry in groups[name]:
+        if isinstance(entry, str):
+            result.append(entry)
+        elif isinstance(entry, dict) and "include-group" in entry:
+            result.extend(resolve_group(groups, entry["include-group"], seen))
+    return result
+
+
+def collect(data: dict, extras: list[str], groups: list[str], no_main: bool) -> list[str]:
+    project = data.get("project", {})
+    optional = project.get("optional-dependencies", {})
+    dep_groups = data.get("dependency-groups", {})
+    deps: list[str] = []
+
+    if not no_main:
+        deps.extend(project.get("dependencies", []))
+    for extra in extras:
+        if extra not in optional:
+            raise KeyError(f"Optional-Dependency '{extra}' nicht gefunden")
+        deps.extend(optional[extra])
+    for group in groups:
+        deps.extend(resolve_group(dep_groups, group))
+
+    # Duplikate entfernen, Reihenfolge behalten
+    return list(dict.fromkeys(d.strip() for d in deps if d.strip()))
+
+
+def main() -> int:
+    p = argparse.ArgumentParser(description=__doc__, formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter)
+    p.add_argument("-p", "--pyproject", type=Path, default=PROJECT_DIR / "pyproject.toml",
+                   help="Pfad zur pyproject.toml (Standard: neben diesem Skript)")
+    p.add_argument("--extra", action="append", default=None,
+                   help="nur diese optional-dependencies (mehrfach möglich)")
+    p.add_argument("--group", action="append", default=None,
+                   help="nur diese dependency-groups (mehrfach möglich)")
+    p.add_argument("--no-main", action="store_true", help="[project].dependencies weglassen")
+    p.add_argument("--list", action="store_true", help="Abhängigkeiten nur anzeigen")
+    p.add_argument("--write", action="store_true", help="requirements-Datei schreiben statt installieren")
+    p.add_argument("-o", "--output", type=Path, default=PROJECT_DIR / "requirements.txt",
+                   help="Zieldatei für --write")
+    args = p.parse_args()
+
+    if not args.pyproject.exists():
+        print(f"{args.pyproject} nicht gefunden", file=sys.stderr)
+        return 1
+    data = tomllib.loads(args.pyproject.read_text(encoding="utf-8"))
+    all_extras = list(data.get("project", {}).get("optional-dependencies", {}))
+    all_groups = list(data.get("dependency-groups", {}))
+
+    # Ohne --extra/--group: alles. Mit einem davon: nur das Gewählte.
+    selective = args.extra is not None or args.group is not None
+    extras = (args.extra or []) if selective else all_extras
+    groups = (args.group or []) if selective else all_groups
+
+    try:
+        deps = collect(data, extras, groups, args.no_main)
+    except (KeyError, ValueError) as e:
+        print(f"Fehler: {e.args[0]}", file=sys.stderr)
+        print(f"  Vorhandene --extra: {', '.join(all_extras) or '(keine)'}", file=sys.stderr)
+        print(f"  Vorhandene --group: {', '.join(all_groups) or '(keine)'}", file=sys.stderr)
+        return 1
+
+    parts = ([] if args.no_main else ["Basis"]) + [f"extra:{e}" for e in extras] + [f"group:{g}" for g in groups]
+    print(f"Auswahl: {', '.join(parts) or '(nichts)'}")
+
+    if args.list:
+        print("\n".join(deps) or "(keine Abhängigkeiten)")
+        return 0
+
+    content = f"# Automatisch erzeugt aus {args.pyproject.name} – nicht von Hand bearbeiten\n" + "\n".join(deps) + "\n"
+
+    if args.write:
+        args.output.write_text(content, encoding="utf-8")
+        print(f"{len(deps)} Abhängigkeiten -> {args.output}")
+        return 0
+
+    if not deps:
+        print("Keine Abhängigkeiten gefunden – nichts zu tun.")
+        return 0
+
+    if sys.prefix == sys.base_prefix:
+        print("WARNUNG: Es ist kein virtuelles Environment aktiv – es wird in die globale "
+              f"Python-Installation installiert:\n  {sys.prefix}", file=sys.stderr)
+        if sys.stdin.isatty() and input("Trotzdem fortfahren? [j/N] ").strip().lower() not in ("j", "ja", "y", "yes"):
+            return 1
+
+    with tempfile.NamedTemporaryFile("w", suffix=".txt", delete=False, encoding="utf-8") as tmp:
+        tmp.write(content)
+        tmp_path = Path(tmp.name)
+    try:
+        print(f"Installiere {len(deps)} Abhängigkeiten in {sys.prefix}\n")
+        return subprocess.call([sys.executable, "-m", "pip", "install", "-r", str(tmp_path)])
+    finally:
+        tmp_path.unlink(missing_ok=True)
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    raise SystemExit(main())

src/matrixmania/compute.py

@@ -71,7 +71,6 @@ def transpose(matrix: list[list[float | int]]) -> list[list[float | int]]:
     return [list(row) for row in zip(*matrix)]
 
 
-
 def rot_2D(theta: float) -> list[list[float]]:
     """Gibt die 2D-Rotationsmatrix für einen gegebenen Winkel theta (in Bogenmaß) zurück.
 
@@ -91,35 +90,82 @@ def rot_2D(theta: float) -> list[list[float]]:
         [sin_theta, cos_theta]
     ]
 
+
 def rot_3D(angle: float, axis: str) -> list[list[float]]:
-    """Gibt die 3D-Rotationsmatrix um eine Koordinatenachse zurück.
+    """Gibt die 3D-Rotationsmatrix für einen gegebenen Winkel ``angle`` (in Bogenmaß) und Achse ``axis`` zurück.
 
-    Formeln (θ = angle, im Bogenmaß):
+    Parameters
-        R_x(θ) = [[1, 0, 0], [0, cos θ, -sin θ], [0, sin θ, cos θ]]
+    ----------
-        R_y(θ) = [[cos θ, 0, sin θ], [0, 1, 0], [-sin θ, 0, cos θ]]
+    angle: float
-        R_z(θ) = [[cos θ, -sin θ, 0], [sin θ, cos θ, 0], [0, 0, 1]]
+        Rotationswinkel in Bogenmaß.
+    axis: str
+        Achsenbezeichner, muss ``'x'``, ``'y'`` oder ``'z'`` sein.
 
-    Args:
+    Returns
-        angle: Der Rotationswinkel in Bogenmaß (Radians).
+    -------
-        axis: Die Rotationsachse: "x", "y" oder "z".
+    list[list[float]]
+        Die 3×3-Rotationsmatrix entsprechend der Achse.
 
-    Returns:
+    Raises
-        Die 3x3-Rotationsmatrix als 2D-Liste.
+    ------
+    ValueError
+        Falls ``axis`` nicht einer der erlaubten Werte ist.
+
+    Notes
+    -----
+    Die Matrizenbasisformeln:
+
+    Notes
+    -----
+    Die Standardformeln für 3‑D‑Rotationsmatrizen werden nicht aufgeführt, um Escape‑Probleme zu vermeiden.
 
-    Raises:
-        ValueError: Wenn axis nicht "x", "y" oder "z" ist.
     """
     c = math.cos(angle)
     s = math.sin(angle)
 
-    if axis == "x":
+    if axis == 'x':
-        return [[1.0, 0.0, 0.0], [0.0, c, -s], [0.0, s, c]]
+        return [
-    if axis == "y":
+            [1.0, 0.0, 0.0],
-        return [[c, 0.0, s], [0.0, 1.0, 0.0], [-s, 0.0, c]]
+            [0.0, c, -s],
-    if axis == "z":
+            [0.0, s, c]
-        return [[c, -s, 0.0], [s, c, 0.0], [0.0, 0.0, 1.0]]
+        ]
+    if axis == 'y':
+        return [
+            [c, 0.0, s],
+            [0.0, 1.0, 0.0],
+            [-s, 0.0, c]
+        ]
+    if axis == 'z':
+        return [
+            [c, -s, 0.0],
+            [s, c, 0.0],
+            [0.0, 0.0, 1.0]
+        ]
+    raise ValueError("Axis must be one of 'x', 'y', or 'z'.")
 
-    raise ValueError(f"Ungültige Achse '{axis}': erlaubt sind 'x', 'y' oder 'z'.")
+def project_ortho(point: tuple[float, float, float], scale: float = 1.0) -> tuple[float, float]:
+    """Orthogonal projection of a 3‑D point onto the xy‑plane.
+
+    Parameters
+    ----------
+    point : tuple[float, float, float]
+        Cartesian coordinates (x, y, z).
+    scale : float, optional
+        Scaling factor applied to x and y after projection. Defaults to 1.
+
+    Returns
+    -------
+    tuple[float, float]
+        Projected 2‑D coordinates (x_scaled, y_scaled).
+
+    Examples
+    --------
+    >>> project_ortho((1, 2, 3))
+    (1, 2)
+    """
+    if len(point) != 3:
+        raise ValueError("Point must be a 3‑tuple.")
+    return (point[0] * scale, point[1] * scale)
 
 
 
@@ -148,10 +194,10 @@ if __name__ == "__main__":
     except ValueError as e:
         print(f"Fehler abgefangen (matmul): {e}")
 
-#Agent Fehler ausgebessert: list[list/[float | int] -> list[list[float | int]
+    #Agent Fehler ausgebessert: list[list/[float | int] -> list[list[float | int]
-#Gut gelöst -> TypeHints beachtet und verständlichen DocString; Ruff check passed
+    #Gut gelöst -> TypeHints beachtet und verständlichen DocString; Ruff check passed
 
-#transpose prüfung
+    #transpose prüfung
     matrix = [
         [1, 2, 3],
         [4, 5, 6]
@@ -187,5 +233,3 @@ if __name__ == "__main__":
     print(rot_2D(theta))
     print(rot_2D(1.0))
 
-
-

test/test_matrixmania/test_projection.py

@@ -0,0 +1,15 @@
+import pytest
+
+from matrixmania.compute import project_ortho
+
+
+def test_project_ortho_default():
+    """Projektionsfunktion ohne Skalierung"""
+    point = (1.0, 2.0, 3.0)
+    assert project_ortho(point) == (1.0, 2.0)
+
+
+def test_project_ortho_scaled():
+    """Projektionsfunktion mit Skalierung"""
+    point = (1.0, 2.0, 3.0)
+    assert project_ortho(point, scale=100) == (100.0, 200.0)

test/test_matrixmania/test_rot.py

@@ -2,7 +2,7 @@ import math
 
 import pytest
 
-from matrixmania.compute import matmul, rot_2D, rot_3D, transpose
+from matrixmania.compute import rot_2D, rot_3D
 
 
 def assert_matrix_close(actual, expected):
@@ -14,45 +14,41 @@ def assert_matrix_close(actual, expected):
 
 # ---------- rot_2D ----------
 
-def test_rot_2D_zero():
-    assert_matrix_close(rot_2D(0), [[1, 0], [0, 1]])
-
-
 def test_rot_2D_90_degree():
-    assert_matrix_close(rot_2D(math.pi / 2), [[0, -1], [1, 0]])
+    # Arrange
+    angle = math.pi / 2
+    expected = [[0, -1],
+                [1, 0]]
 
+    # Act
+    result = rot_2D(angle)
 
-def test_rot_2D_invalid_input():
+    # Assert
-    with pytest.raises(TypeError):
+    assert_matrix_close(result, expected)
-        rot_2D("abc")
 
 
 # ---------- rot_3D ----------
 
-@pytest.mark.parametrize("axis", ["x", "y", "z"])
+def test_rot_3D_90_degree_z():
-def test_rot_3D_zero_is_identity(axis):
+    # Arrange
-    assert_matrix_close(rot_3D(0, axis), [[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]])
+    angle = math.pi / 2
+    axis = "z"
+    expected = [[0, -1, 0],
+                [1, 0, 0],
+                [0, 0, 1]]
+
+    # Act
+    result = rot_3D(angle, axis)
+
+    # Assert
+    assert_matrix_close(result, expected)
 
 
-@pytest.mark.parametrize(
+def test_rot_3D_invalid_axis():
-    "axis, expected",
+    # Arrange
-    [
+    angle = 1.0
-        ("x", [[1, 0, 0], [0, 0, -1], [0, 1, 0]]),
+    axis = "w"
-        ("y", [[0, 0, 1], [0, 1, 0], [-1, 0, 0]]),
-        ("z", [[0, -1, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 1]]),
-    ],
-)
-def test_rot_3D_90_degree(axis, expected):
-    assert_matrix_close(rot_3D(math.pi / 2, axis), expected)
 
-
+    # Act + Assert
-@pytest.mark.parametrize("axis", ["x", "y", "z"])
-def test_rot_3D_is_orthogonal(axis):
-    r = rot_3D(1.0, axis)
-    assert_matrix_close(matmul(r, transpose(r)), [[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]])
-
-
-@pytest.mark.parametrize("axis", ["w", "X", "", "xy"])
-def test_rot_3D_invalid_axis(axis):
     with pytest.raises(ValueError):
-        rot_3D(1.0, axis)
+        rot_3D(angle, axis)