今日任務：
- 類的定義
- pass佔位語句
- 類的初始化方法
- 類的普通方法
- 類的繼承：屬性的繼承、方法的繼承
類的定義
對類進行定義時，使用class關鍵字，注意與函數不同，在類名的後面不需要加括號，示例如下：
class ClassName: #類名通常遵循大駝峯命名法 (UpperCamelCase)，即每個單詞的首字母都大寫
"""類的文檔字符串"""
# 類的內容
pass #pass 為佔位符，避免運行錯誤關於pass與縮進：
- Python通過縮進定義代碼塊的結構，對於def,class,if等，如果後續代碼塊為空，那麼就會因為無法確定結構的範圍而拋出IndentationError。
- pass本身不執行任何操作，但它可以起到一個佔位置的作用。因此，當需要一個語法上存在的代碼塊，但又暫時不想在其中放入任何實際的邏輯時，就可以使用pass佔位。
在定義一個類時，它可以具有屬性和方法兩個部分。
- 屬性（是什麼）：用於存儲數據，初始化方法構造、類內部直接定義、類外部添加
- 方法（做什麼）：定義行為，初始化方法（__init__）、類方法、靜態方法、魔術方法等等
類的方法
上面提到了類的方法和屬性，在調用時，對方法和屬性分別使用example.method()、example.name。
下面主要説明初始化方法和自定義的普通方法。
初始化方法
__init__（注意前後均各有兩條下劃線）屬於類的構造方法，當創建對象時，會被自動調用。
關於參數，可以自己使用self.屬性名給出默認值或者賦值給外部傳入的參數值。
class Teacher:
def __init__(self, name, age):# 初始化方法，傳入了參數
print(f"self的內存地址: {id(self)}") #打印內存地址
self.name = name # 外界的參數，需要通過self.xxx來複制給類自己的屬性
self.age = age
self.subject = "English" # 這個屬性仍然是在創建時就設定好的
# 創建一個Teacher對象的例子，構造方法的參數必須
teacher_1 = Teacher("Susan", 33) # 如果在初始化方法中設置了非默認的參數，那麼外界就必須要傳入才行
print(f"teacher_1的內存地址: {id(teacher_1)}")
print(teacher.name) # 輸出: Susan
print(teacher.age) # 輸出: 33
print(teacher.subject) # 輸出: English
teacher_1.subject = 'Math' #修改屬性
print(teacher.subject) # 輸出: Math
在使用__init__初始化時，必須先填入'self'，因為self代表的是實例本身（打印內存地址查看）：
- 對同一個類，可以創建不同的實例，每次調用，可以將不同實例作為self參數傳入
- 通過self.屬性名和self.方法名()獲取實例的屬性和方法
- 數據隔離：確保每個實例有獨立的數據空間
注意在對類實例化時，傳入的參數是初始化方法中的（一些屬性）。後續在普通方法中的參數，是在調用函數的時候傳入（與之前的普通函數調用相同）。當然，這些參數肯定是除‘self’之外的。
普通方法（自定義）
與Init方法不同，自定義的方法只有手動調用時才會被執行。但相同的時，第一個參數也是'self'，原因同上。其他的寫法與之前單獨的函數寫法基本相同，但區別如下：
- 第一個參數是“self”，後面是正常的參數
- 需要在函數內部使用類的屬性和方法時，必須使用self，比如self.name而不是name
class Teacher:
# 初始化方法接受參數以動態設置教師的屬性
def __init__(self, name, subject, age):
self.name = name
self.subject = subject
self.age = age
# 不是init的都叫做普通方法
# 普通方法，模擬教師上課的行為
def teach_lesson(self):
print(f"{self.name}正在教{self.subject}。")
# 另一個普通方法，模擬教師批評學生的行為
def criticize(self, student_name):
print(f"{self.name}正在批評{student_name}。")
# 創建Teacher類的實例
teacher = Teacher("Susan", "English", 33)
# 調用教師的方法
teacher.teach_lesson()
teacher.criticize("John")#普通方法的參可以等到調用該方法的時候再傳關於構造方法與普通方法的對比：
類的繼承
類的繼承是面向對象編程的重要特性，允許基於已有的類創建新類，而新類會自動獲得父類的屬性和方法，並可以添加新的功能或修改現有功能。
使用類的繼承，實際上很大程度上與之前的函數封裝、裝飾器類似，就是減少代碼重複。比如定義了一個貓類別和狗類別，然後發現它們中存在相同的地方（吃東西、睡覺），完全可以將這些提取出來，使用一個父類（動物）來包含。貓類和狗類只要繼承就可以，而對應於別的動物（魚類、鳥類）也可以適用。
此外，適用類的繼承有如下用途：
- 建立層次關係，更精確地建模現實世界，比如上面的動物——貓/狗/魚/鳥
- 擴展和定製功能，在每一個子類中可以重寫或新增屬性或方法作為自身的特色
- 多態性、便於維護和更新（修改父類可影響所有子類）
在用代碼實現時需要注意：
- 類名後的括號中填入父類名稱（可以不只一個）
- 使用super()調用父類方法：子類初始化或者需要擴展父類方法時使用；完全重寫或新增方法時不需要
下面是代碼示例：
# 定義一個父類
class Animal:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def sleep(self):
print(f'{self.name}在睡覺')
def speak(self):
print(f"{self.name} 發出聲音")
class Dog(Animal): #繼承需要在括號中指定父類
def __init__(self,name,age,color): #傳入父類的參數，同時也可以傳入自己的參數
# super()函數 除了在構造方法中使用，還可以在其他方法中使用
super().__init__(name,age) #調用父類的構造方法，super()是一個內置函數，返回父類的實例
self.color = color #新增子類特有的屬性
#重寫方法，如果子類定義了與父類同名的方法，子類實例會優先調用子類的方法。
def sleep(self):
print(f'{self.color}的{self.name}在睡覺')
#重寫——擴展父類功能
def speak(self):
super().speak() # 先調用父類的方法
print("汪汪叫") # 再添加子類的行為
#新增功能
def run(self):
pass
dog = Dog("旺財", 3,'紅色')
dog.sleep()作業
題目1：定義圓（Circle）類
要求：
- 包含屬性：半徑 radius。
- 包含方法：calculate_area()：計算圓的面積（公式：πr²）。calculate_circumference()：計算圓的周長（公式：2πr）。
- 初始化時需傳入半徑，默認值為 1。
import math
class Circle:
def __init__(self,radius):
self.radius = radius
def calculate_area(self): #計算面積
area = round(math.pi*pow(self.radius,2),2)
return area
def calculate_circumference(self): #計算周長
circumference = round(2*math.pi*self.radius,2)
return circumference
#調用
circle = Circle(5)
print(f"半徑：{circle.radius}") # 輸出：半徑：5
print(f"面積：{circle.calculate_area()}") # 輸出：面積：78.54
print(f"周長：{circle.calculate_circumference()}") # 輸出：周長：31.42題目2：定義長方形（Rectangle）類
- 包含屬性：長 length、寬 width。
- 包含方法：calculate_area()：計算面積（公式：長×寬）。calculate_perimeter()：計算周長（公式：2×(長+寬)）。 is_square() 方法，判斷是否為正方形（長 == 寬）。
- 初始化時需傳入長和寬，默認值均為 1。
class Rectangle:
def __init__(self,length=1,width=1): #長和寬默認為1
self.length = length
self.width = width
def calculate_area(self): #計算面積
area = self.length * self.width
return area
def calculate_perimeter(self): #計算周長
perimeter = 2*(self.length + self.width)
return perimeter
def is_square(self): #判斷是否為正方形
return self.length == self.width
rect = Rectangle(4, 6)
print(f"長：{rect.length}, 寬：{rect.width}") # 輸出：長：4, 寬：6
print(f"面積：{rect.calculate_area()}") # 輸出：面積：24
print(f"周長：{rect.calculate_perimeter()}") # 輸出：周長：20
print(f"是否為正方形：{rect.is_square()}") # 輸出：是否為正方形：False
square = Rectangle(5, 5)
print(f"是否為正方形：{square.is_square()}") # 輸出：是否為正方形：True題目3：圖形工廠
創建一個工廠函數 create_shape(shape_type, *args)，根據類型創建不同圖形對象：圖形工廠（函數或類）。
示例：shape_type='circle'：創建圓（參數：半徑）；shape_type='rectangle'：創建長方形（參數：長、寬）
import math
# 定義圓類
class Circle:
def __init__(self,radius):
self.radius = radius
def calculate_area(self): #計算面積
area = round(math.pi*pow(self.radius,2),2)
return area
def calculate_circumference(self): #計算周長
circumference = round(2*math.pi*self.radius,2)
return circumference
# 定義長方形類
class Rectangle:
def __init__(self,length=1,width=1): #長和寬默認為1
self.length = length
self.width = width
def calculate_area(self): #計算面積
area = self.length * self.width
return area
def calculate_perimeter(self): #計算周長
perimeter = 2*(self.length + self.width)
return perimeter
def is_square(self): #判斷是否為正方形
return self.length == self.width
# 圖形工廠
def create_shape(shape_type,*args):
if shape_type.lower() == 'circle':
return Circle(args[0])
elif shape_type.lower() == 'rectangle':
return Rectangle(args[0],args[1])
else:
return '抱歉，目前支持創建圓或長方形！'
# 測試
shape1 = create_shape("Circle", 5)
print(shape1.calculate_circumference()) # 輸出：31.42
shape2 = create_shape("RecTangle", 3, 4)
print(shape2.is_square()) # 輸出：False
shape3 = create_shape('triangle',3,4,5)
print(shape3) # 抱歉，目前支持創建圓或長方形！
本文章為轉載內容，我們尊重原作者對文章享有的著作權。如有內容錯誤或侵權問題，歡迎原作者聯繫我們進行內容更正或刪除文章。
