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) 括號中爲該類的父類列表
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()

結果爲100

因爲子類調用了父類獲取父類私有變量的方法 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，爲此Python3利用C3算法生成MRO有序列表解決多繼承的二義性（拓撲排序）
https://kevinguo.me/2018/01/19/python-topological-sorting/#%E4%B8%80%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%98%AF%E6%8B%93%E6%89%91%E6%8E%92%E5%BA%8F

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，因爲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模塊

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，返回值爲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分以上爲A，80-89爲B，70-79爲C，60-69爲D，60以下爲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屬性中收集信息
dir()對於不同類型的對象具有不同的行爲：
- 如果對象是模塊對象，返回的列表包含模塊的屬性名
- 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、初始化與銷燬

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的實例是因爲他們的類的封裝裏有 hash = None

習題

設計二維座標類Point，使其成爲可hash類型，並比較兩個座標實例是否相等

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爲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()對一個對象獲取字符串表達
返回字符串
如果沒有定義，就直接返回object的repr()

str

str()、format()、print()調用，返回字符串
如果沒有定義，就調用repr方法，如果__repr_沒有定義，直接返回對象內存地址信息

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爲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爲綁定到as子句中指定的變量上

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 異常追蹤信息
exit返回值爲等效True的值，則壓制異常
應用場景：
- 增強功能
- 資源管理
- 權限驗證

contextlib.contextmanager

裝飾器

習題爲函數執行計時

9.反射

運行時，區別於編譯時，指程序被加載到內存中執行的時候
運行時獲取類型信息

Python第八週 學習筆記（1）

繼承

Python繼承實現

類的特殊屬性與方法

Python繼承中的注意事項

屬性查找順序

多繼承

Mixin

Mixin類使用原則

Mixin實現

Mixin類和裝飾器

二分法

bisect模塊

習題

魔術方法

dir

魔術方法分類

1.創建、初始化與銷燬

2.hash

eq

習題

3.bool

4.可視化

repr

str

bytes

5.運算符重載

6.容器和大小

len

iter

contains

getitem

setitem

missing

7.可調用對象

8.上下文管理

enter

exit(self, exc_type, exc_value, traceback)

contextlib.contextmanager

9.反射

10.描述器

Python第八週學習筆記（1）