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Python第八周 学习笔记(1)

继承

  • 基本概念个体继承自父母,继承了父母的一部分特征,但也可以有自己的个性
  • 子类继承了父类,就直接拥有了父类的属性和方法,也可以定义自己的属性、方法,甚至对父类的属性、方法进行重写

Python继承实现

  • class Cat(Animal) 括号中为该类的父类列表
  • 如果类定义时没有父类列表,则只继承object类
  • object类是所有类的祖先类

类的特殊属性与方法

base

类的基类

bases

类的基类的元组

mro

方法解析时的类的查找顺序,返回元组

  • mro()
  • 作用同上,返回列表
  • subclasses()
  • 返回类的子类的列表

Python继承中的注意事项

  • 属于父类的私有成员,子类即使与父类存在继承关系也不可直接访问(可通过改名后的属性名访问,但慎用)
  • 例子:
class Animal:
    __count=100
    heigtht=0

    def showcount3(self):
        print(self.__count)

class Cat(Animal):
    name='cat'
    __count=200

c=Cat()
c.showcount3()

结果为100

因为子类调用了父类获取父类私有变量的方法 self.count的count作用域是在父类下的,其真正调用的self._Animal__count,而这个属性只有父类有

  • 解决的办法:自己私有的属性,用自己的方法读取和修改,不要借助其他类的方法,即使是父类或派生类的方法

属性查找顺序

  • 实例dict -> 类dict -> 父类dict

多继承

  • 一个类继承自多个类就是多继承,他将具有多个类的特征
  • 多继承容易引起二义性,为此Python3利用C3算法生成MRO有序列表解决多继承的二义性(拓扑排序)

Mixin

  • 本质是多继承
  • 体现的是一种组合的设计模式

Mixin类使用原则

  • 类中不应该显示的出现init初始化方法
  • 通常不能独立工作,因为它是准备混入别的类中的部分功能实现 其祖先类也应是Mixin类
  • 使用Mixin时,其通常在继承列表的第一个位置
  • 装饰器实现
def printable(cls):
    def _print(self):
        print(self.content, 'decorator')

    cls.print = _print
    return cls

class Document:
    def __init__(self, content):
        self.content = content

class Word(Document):
    pass

class Pdf(Document):
    pass

@printable
class PrintableWord(Word): pass

print(PrintableWord.__dict__)
print(PrintableWord.mro())

pw = PrintableWord('test string')
pw.print()

@printable
class PrintablePdf(Word):
    pass
  • 优点: 简单方便,在需要的地方动态增加,直接使用装饰器

Mixin实现

class Document:
    def __init__(self, content):
        self.content = content

class Word(Document):
    pass

class Pdf(Document):
    pass

class PrintableMixin:
    def print(self):
        print(self.content, 'Mixin')

class PrintableWord(PrintableMixin, Word):
    pass

print(PrintableWord.__dict__)
print(PrintableWord.mro())

pw = PrintableWord('test string')
pw.print()

class SuperPrintableMixin(PrintableMixin):
    def print(self):
        print('~' * 20)
        super().print()
        print('~' * 20)

class SuperPrintablePdf(SuperPrintableMixin, Pdf):
    pass

print(SuperPrintablePdf.__dict__)
print(SuperPrintablePdf.mro())

spp = SuperPrintablePdf('super print pdf')

spp.print()

Mixin类和装饰器

  • 这两种方式都可以使用,看个人喜好
  • 如果还需要继承就得使用Mixin类

二分法

  • 序列必须有序
  • 时间复杂度O(logn)
lst = [37, 99, 73, 48, 47, 40, 40, 25, 99, 51]

lst.sort()

def bi_insert(lst, value):
    high = len(lst)
    low = 0
    while low < high:
        mid = (low + high) // 2

        if value > lst[mid]:
            low = mid + 1
        else:
            high = mid - 1

    lst.insert(low, value)

bi_insert(lst, 100)
bi_insert(lst, 40)
print(lst)

bisect模块

bisect.bisect_left(a, x, lo=0, hi=len(a)) 查找在有序列表a中插入x的index,lo和hi用于指定列表的区间,默认是整个列表

如果x已经存在,在其左边插入,返回值为index

bisect.bisect_right(a, x, lo=0, hi=len(a))

与bisect_right类似,如果x已经存在,在其右边插入

bisect.insort_left(a, x, lo=0, hi=len(a))

在有序列表a中插入x

bisect.insort_right(a, x, lo=0, hi=len(a))

和insort_left函数类似,如果x已经存在,在其右边插入

习题

  • 判断学生成绩,成绩等级A-E,90分以上为A,80-89为B,70-79为C,60-69为D,60以下为E
import bisect

def get_grade(score):
    breakpoints =  [60, 70, 80, 90]
    grades = 'EDCBA'

    return grade[bisect.bisect(breakpoints, score)]

for x in (50,60,69,79,85,100):
    print('{} -> {}'.format(x,get_grade(x)))

魔术方法

dir

返回类或者对象的所有成员名称列表。

dir()就是调用dir()

如果提供dir(),则返回属性列表,否则会尽量从dict属性中收集信息

dir()对于不同类型的对象具有不同的行为:

如果对象是模块对象,返回的列表包含模块的属性名

如果对象是类型或者类对象,返回的列表包含类的属性名,及它的基类属性名

否则,返回列表包含对象的属性名、它的类的属性名和类的基类的属性名

魔术方法分类

1.创建、初始化与销毁

  • initdel

2.hash

  • 内建函数hash()调用的返回值,返回一个整数。
  • 如果定义这个方法,则该类的实例可hash

eq

  • 对应==,判断两个对象是否相等,返回bool类型
  • 对象去重时
    • 先判断hash值,如果hash值相等(hash冲突),再调用eq方法判断
  • 去重一定需要t提供eq方法
  • list、bytesarray,dict等不可hash的实例是因为他们的类的封装里有 hash = None

习题

  • 设计二维坐标类Point,使其成为可hash类型,并比较两个坐标实例是否相等

3.bool

  • 内建函数bool(),或者对象放在逻辑表达式的位置,返回bool类型
  • 如果没有定义bool(),就找len()返回长度,非0为True。
  • 如果len()也没有定义,那么所有实例都返回True

4.可视化

repr

  • 内建函数repr()对一个对象获取字符串表达
  • 返回字符串
  • 如果没有定义,就直接返回object的repr()

str

  • str()、format()、print()调用,返回字符串
  • 如果没有定义,就调用repr方法,如果__repr_没有定义,直接返回对象内存地址信息

bytes

  • bytes()调用,返回bytes类型

5.运算符重载

<,<=,==,>,>=,!= lt,le,eq,gt,ge,ne

+,-,*,/,%,//,**,divmod add,sub,mul,truediv,mod,floordiv,pow,divmod

+=,-=,*=,/=,%=,//=,**=

iadd,isub,imul,itruediv,imod,ifloordiv,ipow

一般只实现eq;lt,gt实现其一,le,ge实现其一 即可

习题 完成Point类,实现判断点相等,并完成向量加法

6.容器和大小

len

len()会调用此方法

bool()调用时,如果没有bool方法,则调用len,返回非0为True

iter

迭代时调用,返回迭代器对象

contains

in 调用,如果没实现,就调用iter遍历

getitem

实现self[key]

setitem

与getitem类似

missing

dict类调用getitem时 key不存在,调用此方法

习题 改造购物车类成方便操作的容器类

7.可调用对象

call

在类中定义此方法后,实例可调用

习题 实现斐波那契类,对象可调用

class Fibonacci:
    def __init__(self):
        self.lst = [0, 1, 1]

    def __call__(self, index):
        if index < 0:
            raise Exception()
        self.generator(index)
        return self[index]

    def __len__(self):
        return len(self.lst)

    def __iter__(self):
        # yield from self.lst
 return iter(self.lst)

    def __getitem__(self, item):
        return self.lst[item]

    def generator(self, index):
        for i in range(len(self), index + 1):
            self.lst.append(self[i - 1] + self[i - 2])

8.上下文管理

  • with ... as语法
  • 实现enterexit方法,就属于上下文管理对象 enter
  • 如果存在该方法,with语法会把该方法的返回值作为绑定到as子句中指定的变量上

exit(self, exc_type, exc_value, traceback)

  • 退出上下文时调用
  • exc_type 异常类型
  • exc_value 异常描述
  • traceback 异常追踪信息
  • exit返回值为等效True的值,则压制异常
  • 应用场景:
  • 增强功能
  • 资源管理
  • 权限验证

contextlib.contextmanager

装饰器

习题 为函数执行计时

9.反射

运行时,区别于编译时,指程序被加载到内存中执行的时候

运行时获取类型信息

10.描述器

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