Python 实验五 面向对象程序设计

实验五 面向对象程序设计

一、实验学时： 2学时

二、实验目的

1. 掌握：Python类的定义，class关键字，创建对象的方法，访问对象中的成员。
2. 掌握：私有成员与公有成员，数据成员与成员方法，类方法与静态方法，属性的定义与使用，混入机制。
3. 掌握：继承的作用与Python实现。
4. 掌握：构造函数 __ init __ ()，析构函数__ del __ ()，__ dd __ ()、__ mul __ ()、__ pow __ ()及其他Python类特殊方法与运算符的对应关系。

三、实验内容

1. 有下面的类属性：姓名、年龄、成绩列表[语文，数学，英语]，其中每门课成绩的类型为整数，类的方法如下所述：

​ (1)列表项列表项获取学生的姓名。get_name()，返回类型：str。

​ (2)获取学生的年龄。get_age()，返回类型：int。

​ (3)返回3门科目中最高的分数。get_course()， 返回类型：int。

（4）类定义好之后，可以定义同学测试如下: zm = Student(‘zhangming’,20,[69,88,100]);返回结果： zhangming 20 100

2. 设计一个Circle（圆）类，包括圆心位置、半径、颜色等属性。编写构造方法和其他方法，计算周长和面积。请编写程序验证Circle（圆）类的功能。

3. 封装一个学生类，有姓名，有年龄，有性别，有英语成绩，数学成绩，语文成绩；求总分，平均分，以及打印输出学生的相关信息。

4. 设计一个Person类，属性有姓名、年龄、性别，创建方法personInfo，打印输出这个人的信息；创建Student类，继承Person类，属性有学院college，班级Group，重写父类PersonInfo方法，调用父类方法打印输出个人信息，将学生的学院、班级信息也打印输出出来。

5. 定义一个交通工具(Vehicle)的类，属性：速度(speed)、体积(size)等等。方法：移动move()、设置速度setSpeed(int speed)、加速speedUp()、减速speedDown()等等。实例化一个交通工具对象，通过方法初始化speed、size的值并且在相关方法中可以打印输出出来；另外调用加速减速的方法对速度进行改变。

四、实验结果

（在此部分列出保持缩进格式的程序代码及运行结果截图，请注意保持格式统一，截图清晰，大小合适）

1. 有下面的类属性：姓名、年龄、成绩列表[语文，数学，英语]，其中每门课成绩的类型为整数，类的方法如下所述：

​ (1)列表项列表项获取学生的姓名。get_name()，返回类型：str。

​ (2)获取学生的年龄。get_age()，返回类型：int。

​ (3)返回3门科目中最高的分数。get_course()， 返回类型：int。

（4）类定义好之后，可以定义同学测试如下: zm = Student(‘zhangming’,20,[69,88,100]);返回结果： zhangming 20 100

代码块：

# 程序名：test5.1
# 有下面的类属性：姓名、年龄、成绩列表[语文，数学，英语]，其中每门课成绩的类型为整数编写函数，接收一个字符串，分别统计大写字母、小写字母、数字、其他字符的个数，并以元组的形式返回结果。

# 日 期：2023.4.29
# 思 路：利用类的特性编写相应的函数即可

class Student:

    def __init__(self, name, age, course):
        self.name = name
        self.age = age
        self.course = course

# 列表项列表项获取学生的姓名    
    def get_name(self):
        name = self.name

        print("学生的姓名为：", name)
        return str(name)

 # 获取学生的年龄
    def get_age(self):
        age = self.age

        print("学生的年龄为：", age)
        return int(age)

 # 返回3门科目中最高的分数
    def get_course(self):
        max_ = 0
        for i in self.course:
            if i > max_:
                max_ = i

        print("3门科目分数最高的分数是：", max_)
        return int(max_)

zm = Student('zhangming',20,[69, 88, 100])

zm.get_name()
zm.get_age()
zm.get_course()

2. 设计一个Circle（圆）类，包括圆心位置、半径、颜色等属性。编写构造方法和其他方法，计算周长和面积。请编写程序验证Circle（圆）类的功能。

   代码块：

   # 程序名：test5.2
   # 设计一个Circle（圆）类，包括圆心位置、半径、颜色等属性。编写构造方法和其他方法，计算周长和面积。请编写程序验证Circle（圆）类的功能。
   # 作 者：王鑫
   # 学 号：20222501792
   # 日 期：2023.4.29
   # 思 路：利用类的特性编写相应的函数即可
   
   import math
   class Circle:
       def __init__(self, center, radius, color):
           self.center = center
           self.radius = radius
           self.color = color
   
       def show(self):
           print("圆的圆心为：",self.center)
           print("圆的半径为：",self.radius)
           print("圆的面积为：",self.color)
   
   # 计算圆的面积
       def get_Area(self):
   
           area = self.radius * self.radius * math.pi
           print("圆的面积为：", float(area))
   
   # 计算圆的周长
       def get_Perimeter(self):
   
           perimeter = self.radius * math.pi * 2
           print("圆的周长为：", float(perimeter))
   
   c = Circle((0,0), 5, "红色")
   c.show()
   c.get_Area()
   c.get_Perimeter()
   
   

3. 封装一个学生类，有姓名，有年龄，有性别，有英语成绩，数学成绩，语文成绩；求总分，平均分，以及打印输出学生的相关信息。

   代码块：

   # 程序名：test5.3
   # 封装一个学生类，有姓名，有年龄，有性别，有英语成绩，数学成绩，语文成绩；求总分，平均分，以及打印输出学生的相关信息。
   
   # 日 期：2023.4.29
   # 思 路：利用类的特性编写相应的函数即可
   
   class Student:
   
       def __init__(self, name, age, sex, English_score, Math_score, Chinese_score):
           self.name = name
           self.age = age
           self.sex = sex
           self.English_score = English_score
           self.Math_score = Math_score
           self.Chinese_score = Chinese_score
           
   # 计算总分
       def total_score(self):
           sum_ = self.English_score + self.Math_score + self.Chinese_score
           print("总分为：",sum_)
   
   # 计算平均成绩
       def average_score(self):
           sum_ = self.English_score + self.Math_score + self.Chinese_score
           ave = sum_/3
           print("平均成绩为：", ave)
   
   # 输出学生信息
       def show(self):
           print("学生的姓名为：", self.name)
           print("学生的年龄为：", self.age)
           print("学生的性别为：", self.sex)
           print(f"学生的英语成绩为：{self.English_score}, 学生的数学成绩为：{self.Math_score}, 学生的语文成绩为：{self.Chinese_score}")
   
   stu1 = Student("张三", 19, "male", 88, 90,91)
   
   stu1.show()
   stu1.total_score()
   stu1.average_score()
   
   

4. 设计一个Person类，属性有姓名、年龄、性别，创建方法personInfo，打印输出这个人的信息；创建Student类，继承Person类，属性有学院college，班级Group，重写父类PersonInfo方法，调用父类方法打印输出个人信息，将学生的学院、班级信息也打印输出出来。

   代码块：

   # 程序名：test5.4
   # 设计一个Person类，属性有姓名、年龄、性别，创建方法personInfo，打印输出这个人的信息；创建Student类，继承Person类，属性有学院college，班级Group，重写父类PersonInfo方法，调用父类方法打印输出个人信息，将学生的学院、班级信息也打印输出出来。
   
   # 日 期：2023.4.29
   # 思 路：利用类的特性编写相应的函数,再利用super()函数调用父类方法即可。
   
   class Person:
   
       def __init__(self, name, age, sex):
           self.name = name
           self.age = age
           self.sex = sex
   
   # 父类的personInfo()函数        
       def personInfo(self):
           print("姓名为：", self.name)
           print("年龄为：", self.age)
           print("性别为：", self.sex)
   
   class Student(Person):
   
       def __init__(self, name = '', age = 19, sex = 'male', collage = "", group = ""):
   
   # 利用super()函数调用父类方法
           super(Student, self).__init__(name, age, sex)
           self.collage = collage
           self.group = group
   
   # 重写父类personInfo()函数
       def personInfo(self):
   
   # 利用super()函数调用父类方法输出信息
           super(Student, self).personInfo()
           print("学生的学院为：", self.collage)
           print("学生的班级为：", self.group)
   
   stu = Student("xx", 19, "male", "software", "22-6")
   
   stu.personInfo()
   
   

5. 定义一个交通工具(Vehicle)的类，属性：速度(speed)、体积(size)等等。方法：移动move()、设置速度setSpeed(int speed)、加速speedUp()、减速speedDown()等等。实例化一个交通工具对象，通过方法初始化speed、size的值并且在相关方法中可以打印输出出来；另外调用加速减速的方法对速度进行改变。

   代码块：

   # 程序名：test5.5
   # 定义一个交通工具(Vehicle)的类，属性：速度(speed)、体积(size)等等。方法：移动move()、设置速度setSpeed(int speed)、加速speedUp()、减速speedDown()等等。实例化一个交通工具对象，通过方法初始化speed、size的值并且在相关方法中可以打印输出出来；另外调用加速减速的方法对速度进行改变。
   
   # 日 期：2023.4.29
   # 思 路：利用类的特性编写相应的函数即可。
   
   class Vehicle:
   
       def __init__(self, spend, size):
           self.spend = spend
           self.size = size
   
       def move(self):
   
           print(f"交通工具开始以{self.spend}m/s向前移动")
   
       def setSpend(self, spend_):
           self.spend = spend_
   
       def spendUp(self, increase):
           self.spend += increase
           print("速度增加后为：%d m/s" % self.spend)
   
       def spendDown(self, drop):
           self.spend -= drop
           print("速度增加后为：%d m/s" % self.spend)
   
       def show(self):
           print("该交通工具的当前的速度为：%d m/s" % self.spend)
           print("该交通工具的体积为：%d m^2" % self.size)
   
   car = Vehicle(20,100)
   car.move()
   car.show()
   x1 = int(input("请输入上升速度的变化量："))
   car.spendUp(x1)
   car.show()
   x2 = int(input("请输入下降速度的变化量："))
   car.spendDown(x2)
   car.show()
   
   

五、实验小结

（包括问题和解决办法、心得体会、意见与建议等）

问题和解决方法：

1. 问题一：在访问类中的方法时，方法传递参数出现错误。
   解决方法：通过查询资料得知，方法需要传递self参数，传递后才能正常访问，更改后，程序正常运行。

2. 问题二：在利用super()函数访问父类方法时，传递参数同样出现问题。
   解决方法：查询资料后，可以在super()里面先传一个子类的类名，再传一个子类的实例对象，也可以不传参，但是这种方法容易在多继承时出现问题。

3. 问题三：在动态增加类方法时出现问题。
   解决方法：通过查询资料后得知，增加的方法不是具体类的方法，要是普通方法，更改后，程序正常运行。

心得体会：

1. 方法是特殊的函数，在调用类中的方法时，是对象的引用，其中私有方法不能通过对象名直接调用。

2. 在多继承中，如果多个父类中有相同名字的成员，且在子类中使用该成员时没有指定其所属父类，则会按照从左向右进行搜索。
   。

3. 问题二：在利用super()函数访问父类方法时，传递参数同样出现问题。
   解决方法：查询资料后，可以在super()里面先传一个子类的类名，再传一个子类的实例对象，也可以不传参，但是这种方法容易在多继承时出现问题。

4. 问题三：在动态增加类方法时出现问题。
   解决方法：通过查询资料后得知，增加的方法不是具体类的方法，要是普通方法，更改后，程序正常运行。

心得体会：

1. 方法是特殊的函数，在调用类中的方法时，是对象的引用，其中私有方法不能通过对象名直接调用。
2. 在多继承中，如果多个父类中有相同名字的成员，且在子类中使用该成员时没有指定其所属父类，则会按照从左向右进行搜索。
3. python中带下划线的变量名和方法名具有特殊含义，尤其是在类的定义中，用下划线作为变量名和方法名前缀和后缀来表示类的特殊成员。