Python第八周 學習筆記（1）

繼承

  • 基本概念個體繼承自父母，繼承了父母的一部分特徵，但也可以有自己的個性
  • 子類繼承了父類，就直接擁有了父類的屬性和方法，也可以定義自己的屬性、方法，甚至對父類的屬性、方法進行重寫

Python繼承實現

  • class Cat(Animal) 括弧中為該類的父類列表
  • 如果類定義時沒有父類列表，則只繼承object類
  • object類是所有類的祖先類

類的特殊屬性與方法

base

類的基類

bases

類的基類的元組

mro

方法解析時的類的查找順序,返回元組

  • mro()
  • 作用同上，返回列表
  • subclasses()
  • 返回類的子類的列表

Python繼承中的注意事項

  • 屬於父類的私有成員，子類即使與父類存在繼承關係也不可直接訪問（可通過改名後的屬性名訪問，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()

結果為100

因為子類調用了父類獲取父類私有變數的方法 self.count的count作用域是在父類下的，其真正調用的self._Animal__count,而這個屬性只有父類有

  • 解決的辦法：自己私有的屬性，用自己的方法讀取和修改，不要藉助其他類的方法，即使是父類或派生類的方法

屬性查找順序

  • 實例dict -> 類dict -> 父類dict

多繼承

  • 一個類繼承自多個類就是多繼承，他將具有多個類的特徵
  • 多繼承容易引起二義性，為此Python3利用C3演算法生成MRO有序列表解決多繼承的二義性（拓撲排序）

Mixin

  • 本質是多繼承
  • 體現的是一種組合的設計模式

Mixin類使用原則

  • 類中不應該顯示的出現init初始化方法
  • 通常不能獨立工作，因為它是準備混入別的類中的部分功能實現 其祖先類也應是Mixin類
  • 使用Mixin時，其通常在繼承列表的第一個位置
  • 裝飾器實現
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
  • 優點： 簡單方便，在需要的地方動態增加，直接使用裝飾器

Mixin實現

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類和裝飾器

  • 這兩種方式都可以使用，看個人喜好
  • 如果還需要繼承就得使用Mixin類

二分法

  • 序列必須有序
  • 時間複雜度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模組

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用於指定列表的區間，默認是整個列表

如果x已經存在，在其左邊插入，返回值為index

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

與bisect_right類似，如果x已經存在，在其右邊插入

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函數類似，如果x已經存在，在其右邊插入

習題

  • 判斷學生成績，成績等級A-E，90分以上為A，80-89為B，70-79為C，60-69為D，60以下為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)))

魔術方法

dir

返回類或者對象的所有成員名稱列表。

dir()就是調用dir()

如果提供dir()，則返回屬性列表，否則會盡量從dict屬性中收集資訊

dir()對於不同類型的對象具有不同的行為：

如果對象是模組對象，返回的列表包含模組的屬性名

如果對象是類型或者類對象，返回的列表包含類的屬性名，及它的基類屬性名

否則，返回列表包含對象的屬性名、它的類的屬性名和類的基類的屬性名

魔術方法分類

1.創建、初始化與銷毀

  • init與del

2.hash

  • 內建函數hash()調用的返回值，返回一個整數。
  • 如果定義這個方法，則該類的實例可hash

eq

  • 對應==，判斷兩個對象是否相等，返回bool類型
  • 對象去重時
    • 先判斷hash值，如果hash值相等（hash衝突），再調用eq方法判斷
  • 去重一定需要t提供eq方法
  • list、bytesarray，dict等不可hash的實例是因為他們的類的封裝里有 hash = None

習題

  • 設計二維坐標類Point，使其成為可hash類型，並比較兩個坐標實例是否相等

3.bool

  • 內建函數bool()，或者對象放在邏輯表達式的位置，返回bool類型
  • 如果沒有定義bool()，就找len()返回長度，非0為True。
  • 如果len()也沒有定義，那麼所有實例都返回True

4.可視化

repr

  • 內建函數repr()對一個對象獲取字元串表達
  • 返回字元串
  • 如果沒有定義，就直接返回object的repr()

str

  • str()、format()、print()調用，返回字元串
  • 如果沒有定義，就調用repr方法，如果__repr_沒有定義，直接返回對象記憶體地址資訊

bytes

  • bytes()調用，返回bytes類型

5.運算符重載

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

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

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

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

一般只實現eq;lt,gt實現其一,le,ge實現其一 即可

習題 完成Point類，實現判斷點相等，並完成向量加法

6.容器和大小

len

len()會調用此方法

bool()調用時，如果沒有bool方法，則調用len，返回非0為True

iter

迭代時調用，返回迭代器對象

contains

in 調用，如果沒實現，就調用iter遍歷

getitem

實現self[key]

setitem

與getitem類似

missing

dict類調用getitem時 key不存在，調用此方法

習題 改造購物車類成方便操作的容器類

7.可調用對象

call

在類中定義此方法後，實例可調用

習題 實現斐波那契類，對象可調用

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語法
  • 實現enter和exit方法，就屬於上下文管理對象 enter
  • 如果存在該方法，with語法會把該方法的返回值作為綁定到as子句中指定的變數上

exit(self, exc_type, exc_value, traceback)

  • 退出上下文時調用
  • exc_type 異常類型
  • exc_value 異常描述
  • traceback 異常追蹤資訊
  • exit返回值為等效True的值，則壓制異常
  • 應用場景：
  • 增強功能
  • 資源管理
  • 許可權驗證

contextlib.contextmanager

裝飾器

習題 為函數執行計時

9.反射

運行時，區別於編譯時，指程式被載入到記憶體中執行的時候

運行時獲取類型資訊

10.描述器

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