1 Why Class
(这篇文章是一篇新手级的文章,请高手绕道)
最初人们编程的时候都是用过程在编程。然而随着使用的深入,人们开始使用类。大概的进化过程是这样:
过程—> 过程+函数 —> 类 —> 类&子类......
我们作为一个初学者的时候,往往不明白为什么要用类,为什么不直接用过程就好了。Well, 简短的程序是可以用过程+函数,然而一旦要涉及到很多调用的情况,还是要有Class,让整个程序都可以看起来很清爽。
2 Class is an abstract of things
下面举一个例子:
Al在它的书里面第八章[https://automatetheboringstuff.com/chapter8/] 讲了一个project(Project: Generating Random Quiz Files),就是讲的一个有一个地理老师,他管理了一个35人的班级,准备给他们出一套试题,考考美国的50个州和每个州的首府;由于有很多童鞋喜欢抄袭,所以这个老师就准备每个学生准备一份(美国老师好敬业啊,遥想读书当年,我们的老师最多就提过AB卷),然而如果人工来准备太麻烦了,所以老师决定自动化。
要解决的思路很简单,就是通过几个循环,将答案shuffle开就是,这里写一段伪代码讲讲大致思路:
for 童鞋 = 1 to 童鞋总数(35):
随机打乱50题
for 每一题 = 1 to 题目总数(50):
生成正确的答案+错误的答案
打印问题到试卷文件中
打印答案到答案文件中
具体思路请看Al的帖子[https://automatetheboringstuff.com/chapter8/] ,搜索Generating Random Quiz Files。
新的问题
那么现在问题来了,如果是有一个中国的地理老师是你的朋友,准备跟国际接轨,考中国的34个省的省会,而班上有60位同学,你也准备每人准备一套试卷,要怎么准备呢?
有一个简单的方法就是改参数,然而,这样的问题是,可能而且程序也会显得很ad-hoc。如果又是另一个国家的又怎么办。如果这个地理老师下次再找到你,让你帮忙给班上58位同学准备有48道题的试卷呢?
3 Class Solution
所以这里提出类的方法。听过类的童鞋都知道类有『封装,继承,多态』三个属性。咱们这里会用到封装。
这里是将Al的方法改为Class之后的结果:
# -- coding: utf-8 --# RandomQuizGenerator.pyimport randomcapitals = {'Alabama': 'Montgomery', 'Alaska': 'Juneau', 'Arizona': 'Phoenix', 'Arkansas': 'Little Rock', 'California': 'Sacramento', 'Colorado': 'Denver', 'Connecticut': 'Hartford', 'Delaware': 'Dover', 'Florida': 'Tallahassee', 'Georgia': 'Atlanta', 'Hawaii': 'Honolulu', 'Idaho': 'Boise', 'Illinois': 'Springfield', 'Indiana': 'Indianapolis', 'Iowa': 'Des Moines', 'Kansas': 'Topeka', 'Kentucky': 'Frankfort', 'Louisiana': 'Baton Rouge', 'Maine': 'Augusta', 'Maryland': 'Annapolis', 'Massachusetts': 'Boston', 'Michigan': 'Lansing', 'Minnesota': 'Saint Paul', 'Mississippi': 'Jackson', 'Missouri': 'Jefferson City', 'Montana': 'Helena', 'Nebraska': 'Lincoln', 'Nevada': 'Carson City', 'New Hampshire': 'Concord', 'New Jersey': 'Trenton', 'New Mexico': 'Santa Fe', 'New York': 'Albany', 'North Carolina': 'Raleigh', 'North Dakota': 'Bismarck', 'Ohio': 'Columbus', 'Oklahoma': 'Oklahoma City', 'Oregon': 'Salem', 'Pennsylvania': 'Harrisburg', 'Rhode Island': 'Providence', 'South Carolina': 'Columbia', 'South Dakota': 'Pierre', 'Tennessee': 'Nashville', 'Texas': 'Austin', 'Utah': 'Salt Lake City', 'Vermont': 'Montpelier', 'Virginia': 'Richmond', 'Washington': 'Olympia', 'West Virginia': 'Charleston', 'Wisconsin': 'Madison', 'Wyoming': 'Cheyenne'}NUM_OF_STUDENTS = 35NUM_OF_QUESTIONS = 50class RandomQuizGenerator(): def __init__(self, capitals, number_of_students, number_of_questions): self.capitals = capitals self.number_of_students = number_of_students self.number_of_questions = number_of_questions self.quiz_file = None self.quiz_answer_file = None def run(self): # TODO create a loop of number_of_students quizzes for quiz_num in range(self.number_of_students): # Create the quiz and answer key files. self.init_quiz_file(quiz_num) # Generate random questions' order for each quiz. unique_states_list = list(self.capitals.keys()) random.shuffle(unique_states_list) # loop through all 50 States, making a question for each. self.generate_one_quiz(unique_states_list) # Close the quiz_file and the quiz_answer_file self.close_quiz_file() def init_quiz_file(self, quiz_num): self.quiz_file = open('capitalsQuiz%s.txt' % (quiz_num + 1), 'w') self.quiz_answer_file = open('capitalsQuiz_Answers%s.txt' % (quiz_num + 1), 'w') # Write out the header for the quiz. self.quiz_file.write('Name:\n\nDate:\n\nPeriod:\n\n') self.quiz_file.write((' ' * 20) + 'States Capitals Quiz (Form %s)' % (quiz_num + 1)) self.quiz_file.write('\n\n') def close_quiz_file(self): self.quiz_file.close() self.quiz_answer_file.close() def generate_one_quiz(self, unique_states_list): for question_num in range(self.number_of_questions): # Generate wrong answers question_state = unique_states_list[question_num] correct_answer = self.capitals[question_state] wrong_answers = list(self.capitals.values()) del wrong_answers[wrong_answers.index(correct_answer)] wrong_answers = random.sample(wrong_answers, 3) # Get the right answer and mingle with the wrong one answer_options = wrong_answers + [correct_answer] random.shuffle(answer_options) # Write the answer to the self.quiz_file self.quiz_file.write('%s. What is the capital of %s?\n' % (question_num + 1, question_state.encode('utf-8'))) for i in range(4): self.quiz_file.write(' %s. %s\n' % ('ABCD'[i], answer_options[i].encode('utf-8'))) self.quiz_file.write('\n') # Write the answer to the self.quiz_answer_file self.quiz_answer_file.write('%s. %s\n' % (question_num + 1, 'ABCD'[answer_options.index(correct_answer)])) def change_save_file_name(self, quiz_save_name, answer_save_name): # TODO The teacher can change the name of the save file. passdef main(): random_quiz_generator = RandomQuizGenerator(capitals, NUM_OF_STUDENTS, NUM_OF_QUESTIONS) random_quiz_generator.run() passif __name__ == '__main__': main()
¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥我是文件的分界线¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥
封装
你可能会说,这个看着比原来更复杂啊,然而,假如这个是拿给地理老师,他并不需要懂上面那一段,他只需要看懂下面这段代码就是了:
# -- coding: utf-8 --
# china_provincial_capital.py
import RandomQuizGenerator
capitals = {u'北京': u'北京', u'上海': u'上海', u'天津': u'天津', u'重庆':u'重庆', u'新疆': u'乌鲁木齐',
u'黑龙江': u'哈尔滨', u'吉林': u'长春', u'辽宁': u'沈阳', u'内蒙古': u'呼和浩特', u'河北': u'石家庄',
u'甘肃': u'兰州', u'青海': u'西宁', u'陕西': u'西安', u'宁夏': u'银川', u'河南': u'郑州',
u'山东': u'济南', u'山西': u'太原', u'安徽': u'合肥', u'湖北': u'武汉', u'湖南': u'长沙',
u'江苏': u'南京', u'四川': u'成都', u'贵州': u'贵阳', u'云南': u'昆明', u'广西': u'南宁',
u'西藏': u'拉萨', u'浙江': u'杭州', u'江西': u'南昌', u'广东': u'广州', u'福建': u'福州',
u'台湾': u'台北', u'海南': u'海口', u'香港': u'香港', u'澳门': u'澳门'
}
if __name__ == '__main__':
total_question = len(capitals)
total_students = 6
china_capital_quiz = RandomQuizGenerator.RandomQuizGenerator(capitals, total_students, total_question)
china_capital_quiz.run()
是不是要清爽很多?但为什么这么短呢?因为你把题目封装了,封装将详细的方法隐藏了,所以Class只需要被调用就是;具体的实现,只需要操作一个很小的文件就是了。
继承、多态
可能有同学会说:『我用过程去改一下输入输出也可以做这件事哦』。嘿嘿,好像是可以;然而假如你面对的不是一个地理老师呢?如果是还有其他老师,选择题的选项不止4个怎么办?又拿原来做好的过程文件去改;还是用Class中拉一个subclass出来呢?很明显答案是subclass更好。首先可以继承原来的Class,然后还可以在这个Class上做改变。整个程序也会更清晰。
4 Conclusion
所以咯,学习Class,有一个方法就是把自己原来写的那些过程改一下,这样可以更好的体验哟