Модуль на Python

Необходимо реализовать модуль для языка программирования Python для работы с массивами.

Предусмотрите следующие возможности модуля:

создание динамических массивов для чисел разных типов(целые (long), числа с плавающей точкой (double));
создание пустого массива;
создание массива, заполненного заранее заданными данными;
реализуйте следующие функции для работы с массивом:
добавление элемента в конец массива (append);
вставка элемента в нужную позицию (insert);
удаление первого вхождения элемента в массив (remove);
удаление первого вхождения элемента в массив с возвратом (pop);
инвертирование массива (__reversed__ для поддержки функции reversed);
определение длины массива (поддержка функции len);

определение количества памяти, занимаемой массивом (sys.getsizeof, __sizeof__);
сравнение со стандартным массивом из модуля array или списком (__eq__);
возможность итерирования по массиву;
алгоритм бинарного поиска, возвращающий индекс найденного элемента или None если ничего не найдено
Не забудьте предусмотреть функцию изменения размера, которая будет работать "под капотом".

Для большей справки можно обратиться к документации модуля array стандартной библиотеки Python.

Требования к реализации

Модуль dynamic_array необходимо реализовать как Си расширение для Python. Это можно выполнить с помощью Cython – специальной надстройки для Python, позволяющей вызывать функции из Си напрямую, а также обладающей приближенным к Python синтаксисом. Документацию по Cython см. в полезных материалах. Также можно сразу реализовать этот модуль на языке Си и подключить его к Python с помощью Cython.

Обратите внимание, что при реализации на Cython или Си обертка на Python вокруг массива не нужна. Здесь dynamic_array содержит обертку только для тестов.

Метод инициализации класса Array должен принимать два аргумента:

код типа в виде строки, 'd' для чисел с плавающей точкой и 'i' для целых чисел;
набор инициализирующих данных, которые сразу будут занесены в массив.
Интерфейс методов и функций должен быть аналогичен методам модуля array стандартной библиотеки Python.

Модуль binary_search, содержащий реализацию бинарного поиска разрешается реализовать на Python. Этот модуль должен поддерживать работу с объектами из dynamic_array.

search(array: Iterable, item: Any=False) -> Optional[int]:
В файлах dynamic_array.py и binary_search.py размещены упрощенные шаблоны классов и функций. В Файлах test_dynamic_array.py и test_binary_search.py размещены тесты для проверки решения. Тесты можно запустить с помощью модуля unittest или pylint.

В файле my_array.pyx приведен пример реализации расширения для Python на Cython. Для компиляции этого модуля необходимо создать файл setup.py пример которого можно найти в текущей директории. Затем достаточно выполнить команду:

python setup.py build_ext --inplace
По завершении выполнения компиляции и при отсутствии ошибок появятся файлы:
my_array.c
my_array.cp39-win_amd64.pyd
а также директория build
В файле my_array.cp39-win_amd64.pyd будет содержаться скомпилированный модуль, его можно использовать как обычный модуль Python. Для удобства его можно переименовать в my_array.pyd.

Для прохождения тестов вам понадобиться pytest и плагин pytest-timeout. Установить их можно командами:

python -m pip install pytest
python -m pip install pytest-timeout
Также нужен файл conftest.py расположите его рядом с тестами. Подробнее об этом файле можно узнать в документации.

Запустить тесты можно командой:

pytest test_dynamic_array.py -s
Входные и выходные данные

Пример входных данных для бинарного поиска:

Исходный список: [-3, 0, 2, 5, 5], 0
Результат: 1

Исходный список: [-3, 0, 2, 5, 5], 5
Результат: 3

Исходный список: [-3, 0, 2, 5, 5], 10
Результат: None

Методика оценивания

Оценка выставляется в соответствии со следующими требованиями:

Общие требования:
код работы проходит проверку утилитой pylint с конфигурационным файлом .pylintrc.
код работы успешно проходит тесты, если таковые имеются.
наличие документации к модулям, функциям, классам и методам.
наличие аннотации типов.
На оценку 3 балла:
реализовать методы append, insert, remove, __eq__.
На оценку 4 балла:
дополнительно реализовать методы pop, reverse.
На оценку 5 балла:
реализовать все методы, указанные в описании к работе.

Файлы по ссылке:

https://github.com/redb0/aads/tree/main/practice/practice_1.1