from sklearn.datasets import load_iris
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

class lab3:

    def __init__(self):
        pass

    def main(self):
        data = load_iris()
        X = data.data
        print('Все данные', data.data)
        Y = data.target
        print(data.target)
        Y_str = data.target_names
        print(Y_str)

        setosa_inds = Y == np.where(Y_str == 'setosa')
        setosa_data = X[np.ravel(setosa_inds), :]
        print('Индексы setosa', setosa_inds)
        print('Признаки setosa:', setosa_data)

        versicolor_inds = Y == np.where(Y_str == 'versicolor')
        versicolor_data = X[np.ravel(versicolor_inds), :]
        virginica_inds = Y == np.where(Y_str == 'virginica')
        virginica_data = X[np.ravel(virginica_inds), :]

        plt.scatter(setosa_data[:, 0], setosa_data[:, 1])
        plt.title('Скаттерограмма setosa по признакам 1 и 2')
        plt.xlabel('Длина чашелистика')
        plt.ylabel('Ширина чашелистика')
        plt.show()

        plt.scatter(versicolor_data[:, 0], versicolor_data[:, 1])
        plt.title('Скаттерограмма versicolor по признакам 1 и 2')
        plt.xlabel('Длина чашелистика')
        plt.ylabel('Ширина чашелистика')
        plt.show()

        plt.scatter(virginica_data[:, 0], virginica_data[:, 1])
        plt.title('Скаттерограмма virginica по признакам 1 и 2')
        plt.xlabel('Длина чашелистика')
        plt.ylabel('Ширина чашелистика')
        plt.show()

        # расчет статистических характеристик коэф. корреляции для признаков
        setosa_sl_mean = np.mean(setosa_data[:, 0])
        setosa_sl_std = np.std(setosa_data[:, 0])
        setosa_sw_mean = np.mean(setosa_data[:, 1])
        setosa_sw_std = np.std(setosa_data[:, 1])
        setosa_cor = np.corrcoef(setosa_data[:, 0], setosa_data[:, 1])[0, 1]

        versicolor_sl_mean = np.mean(versicolor_data[:, 0])
        versicolor_sl_std = np.std(versicolor_data[:, 0])
        versicolor_sw_mean = np.mean(versicolor_data[:, 1])
        versicolor_sw_std = np.std(versicolor_data[:, 1])
        versicolor_cor = np.corrcoef(versicolor_data[:, 0], versicolor_data[:, 1])[0, 1]

        virginica_sl_mean = np.mean(virginica_data[:, 0])
        virginica_sl_std = np.std(virginica_data[:, 0])
        virginica_sw_mean = np.mean(virginica_data[:, 1])
        virginica_sw_std = np.std(virginica_data[:, 1])
        virginica_cor = np.corrcoef(virginica_data[:, 0], virginica_data[:, 1])[0, 1]

        print('Setosa: Среднее значение длины чашелистика:', setosa_sl_mean, 'СКО длины чашелистика:', setosa_sl_std, 'Среднее значение ширины чашелистика:', setosa_sw_mean, 'СКО ширины чашелистика:', setosa_sw_std)
        print('Коэффициент корреляции:', setosa_cor)
        print('Versicolor: Среднее значение длины чашелистика:', versicolor_sl_mean, 'СКО длины чашелистика:', versicolor_sl_std, 'Среднее значение ширины чашелистика:', versicolor_sw_mean, 'СКО ширины чашелистика:', versicolor_sw_std)
        print('Коэффициент корреляции:', versicolor_cor)
        print('Virginica: Среднее значение длины чашелистика:', virginica_sl_mean, 'СКО длины чашелистика:', virginica_sl_std, 'Среднее значение ширины чашелистика:', virginica_sw_mean, 'СКО ширины чашелистика:', virginica_sw_std)
        print('Коэффициент корреляции:', virginica_cor)

        # построение гистограммы и коробочковой диаграммы для setosa по признакам 1 и 2
        hist_data = np.vstack((setosa_data[:, 0], setosa_data[:, 1]))
        plt.hist(hist_data.T, label=['Длина чашелистика', 'Ширина чашелистика'])

        # Настройка графика
        plt.title('Гистограмма setosa по признакам 1 и 2')
        plt.xlabel('Значение')
        plt.ylabel('Частота')
        plt.legend()

        plt.show()

        plt.boxplot((setosa_data[:, 0].ravel(), setosa_data[:, 1].ravel()), notch=False, labels=['Длина чашелистика', 'Ширина чашелистика'])
        plt.title('Коробочковая диаграмма setosa по признакам 1 и 2')
        plt.ylabel('Значение')
        plt.show()

if __name__ == "__main__":
    l3 = lab3()
    l3.main()