add demo for type annotation

setuptools==58.0.4

astropy==5.1

pycodestyle==2.9.1

nbsphinx

#sphinx_copybutton==0.5.0 # this does not exclude linenos

git+https://github.com/executablebooks/sphinx-copybutton.git

git+https://csst-tb.bao.ac.cn/code/csst-l1/csst_common.git

%% Cell type:markdown id:697384beaffb53a3 tags:

# How to do Python type annotation

%% Cell type:markdown id:4313baabbbf2ecb tags:

## built-in types

%% Cell type:code id:5fbe06f15bbcd630 tags:

``` python

a: int = 8 # 整数型标注

b: float = 1.23 # 浮点型标注

c: bool = True # 布尔型标注

d: tuple = (1, 2) # 元组型标注

e: tuple[int, float] = (1, 2.34) # 限定类型和元素个数的元组标注

f: tuple[int, ...] = (1, 2, 3, 4, 5., "abc") # 限定类型但不定元素个数的元组型标注

g: list = [1, 2, 3] # 一般的列表型标注

h: list[int] = [1, 2, 3] # 对列表型来说不需要标元素个数，但可以明确要求元素类型

```

%% Cell type:markdown id:a06987fbe46de9e4 tags:

## `typing` 模块

对于一些内建类型来说是可以直接用内建类型来标注的，例如以下两句是相等的

%% Cell type:code id:c9d78355e0521512 tags:

``` python

l1: list[int] = [1, 2, 3]

from typing import List

l2: List[int] = [1, 2, 3]

```

%% Cell type:markdown id:8cab70562a62c99 tags:

## Union, Optional和Any

- Union表示并集，Union[float, int]表示可以是float也可以是int

- Optional表示可选，Optional[int]表示可以是None也可以是int

- Any表示任意类型

%% Cell type:markdown id:ca8b1d813d84ad8c tags:

## numpy.typing

我们经常会用到numpy.ndarray进行科学计算，可以有以下几种标注方式:

1. 直接用np.ndarray进行标注, 此时不限定类型(dtype)

%% Cell type:code id:6ebd28b4f4c84ab4 tags:

``` python

import numpy as np

x1: np.ndarray = np.arange(10)

```

%% Cell type:markdown id:622cde4d8d3fb34a tags:

2. 限定类型时不能使用np.ndarray而必须用numpy.typing模块

%% Cell type:code id:36d4e0be053bbd1a tags:

``` python

import numpy.typing as npt

x2: npt.NDArray = np.arange(10, dtype=float)

x3: npt.NDArray[np.int_] = np.arange(10, dtype=int)

x4: npt.NDArray[np.float_] = np.arange(10, dtype=float)

x5: npt.NDArray[np.float32] = np.arange(10, dtype=np.float32)

x6: npt.NDArray[np.bool_] = np.ones(10, dtype=bool)

x7: npt.NDArray[np.complex_] = np.ones(10, dtype=np.complex_)

```

%% Cell type:code id:47b6d72d76ee84a1 tags:

``` python

```

   :caption: TEAM

   ch01_team.rst

   demo_type_annotation.ipynb

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