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一、实验目的与要求
二、实验内容
三、主要程序清单和程序运行结果
第1题
第2题
四、实验结果分析与体会 一、实验目的与要求
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一、实验目的与要求
二、实验内容
三、主要程序清单和程序运行结果
第1题
第2题
四、实验结果分析与体会 一、实验目的与要求
1通过本次实验学生应掌握类的定义与对象的创建、类的继承与方法的覆盖 2理解类变量与实例变量的区别能正确应用私有成员保护机制和运算符重载 3综合应用所学知识实现对问题的编程求解 4按照实验题目要求独立正确地完成实验内容编写、调试算法程序提交程序清单及及相关实验数据与运行结果
二、实验内容
请使用Python语言在Jupyter Notebook环境下编程完成下列题目的要求
1、定义一个表示时间的类Time要求它提供下面操作
1Time(hours,minutes,seconds)创建一个时间对象 2t.hours()、t. minutes()和t. seconds()分别返回时间对象t的小时、分钟和秒钟值 3使用运算符和判断两个时间对象的相等和小于关系 4使用运算符和-为Time对象定义加法和减法操作例如t1t1表示基于当前时间t1向后延长一段t2时间而t1-t2则表示基于当前时间t1向前提前一段t2时间。
提示3和4要应用运算符重载
2、假设学校成员类(SchoolMember)具有成员的姓名name、年龄age、性别(sex)属性。教师类Teacher继承了学校成员类该类还记录了教师的职称(title)、工资(salary)、奖金(prize)等信息。学生类Teacher也继承了学校成员类该类还记录了学生所属系部(dept)、成绩(score)等信息。请定义以上3个类要求同时满足如下功能
1创建教师和学生对象时需要调用父类方法进行必要的初始化 2能反映学校成员总人数的增减变化即每创建一个对象时则总人数加1而对象注销时总人数减1 3能够计算每位教师的总收入工资奖金虽然不允许直接访问总收入但可以通过提供相应的方法返回总收入值 4能使用print()函数输出每个对象的相关信息
三、主要程序清单和程序运行结果
第1题 1、定义一个表示时间的类Time要求它提供下面操作 1Time(hours,minutes,seconds)创建一个时间对象 2t.hours()、t. minutes()和t. seconds()分别返回时间对象t的小时、分钟和秒钟值 3使用运算符和判断两个时间对象的相等和小于关系 4使用运算符和-为Time对象定义加法和减法操作例如t1t1表示基于当前时间t1向后延长一段t2时间而t1-t2则表示基于当前时间t1向前提前一段t2时间。 提示3和4要应用运算符重载 class Time:def __init__(self, hours, minutes, seconds):self._hours hoursself._minutes minutesself._seconds secondsdef hours(self):return self._hoursdef minutes(self):return self._minutesdef seconds(self):return self._secondsdef __eq__(self, other):if isinstance(other, Time):return (self._hours other.hours() andself._minutes other.minutes() andself._seconds other.seconds())return Falsedef __lt__(self, other):if isinstance(other, Time):if self._hours other.hours():return Trueelif self._hours other.hours():if self._minutes other.minutes():return Trueelif self._minutes other.minutes():if self._seconds other.seconds():return Truereturn Falsedef __add__(self, other):if isinstance(other, Time):total_seconds (self._hours * 3600 self._minutes * 60 self._seconds other.hours() * 3600 other.minutes() * 60 other.seconds())hours total_seconds // 3600minutes (total_seconds % 3600) // 60seconds (total_seconds % 3600) % 60return Time(hours, minutes, seconds)def __sub__(self, other):if isinstance(other, Time):total_seconds (self._hours * 3600 self._minutes * 60 self._seconds -other.hours() * 3600 - other.minutes() * 60 - other.seconds())hours total_seconds // 3600minutes (total_seconds % 3600) // 60seconds (total_seconds % 3600) % 60return Time(hours, minutes, seconds)h1 int(input(请输入第一个时间的小时数))
m1 int(input(请输入第一个时间的分钟数))
s1 int(input(请输入第一个时间的秒钟数))
t1 Time(h1, m1, s1)h2 int(input(请输入第二个时间的小时数))
m2 int(input(请输入第二个时间的分钟数))
s2 int(input(请输入第二个时间的秒钟数))
t2 Time(h2, m2, s2)if t1 t2:print(t1 等于 t2)
else:print(t1 不等于 t2)
if t1 t2:print(t1 小于 t2)
else:print(t2 小于 t1)t3 t1 t2
print(两个时间相加的结果为{}小时{}分钟{}秒钟.format(t3.hours(), t3.minutes(), t3.seconds()))
t4 t1 - t2
print(两个时间相减的结果为{}小时{}分钟{}秒钟.format(t4.hours(), t4.minutes(), t4.seconds())) 以上代码定义了一个 Time 类用于表示时间。该类包含以下方法和功能
__init__(self, hours, minutes, seconds): 初始化方法接受小时、分钟和秒钟作为参数并将它们存储在对象的实例变量中。hours(self), minutes(self), seconds(self): 这些方法用于获取对象实例中存储的小时、分钟和秒钟值。__eq__(self, other): 重载了相等运算符 用于比较两个 Time 对象是否相等。__lt__(self, other): 重载了小于运算符 用于比较两个 Time 对象的大小关系。__add__(self, other): 重载了加法运算符 实现了两个 Time 对象的相加操作。__sub__(self, other): 重载了减法运算符 -实现了两个 Time 对象的相减操作。 在主程序中用户可以输入两个时间对象 t1 和 t2然后进行以下操作
检查 t1 是否等于 t2并输出相应信息。检查 t1 是否小于 t2并输出相应信息。将 t1 和 t2 相加将结果存储在 t3 中并输出相加结果。将 t1 和 t2 相减将结果存储在 t4 中并输出相减结果。 这样用户可以使用 Time 类来进行时间对象的比较、相加和相减操作。整体而言这个代码实现了一个简单的时间处理功能。
运行结果 第2题 2、假设学校成员类(SchoolMember)具有成员的姓名name、年龄age、性别(sex)属性。教师类Teacher继承了学校成员类该类还记录了教师的职称(title)、工资(salary)、奖金(prize)等信息。学生类Teacher也继承了学校成员类该类还记录了学生所属系部(dept)、成绩(score)等信息。请定义以上3个类要求同时满足如下功能 1创建教师和学生对象时需要调用父类方法进行必要的初始化 2能反映学校成员总人数的增减变化即每创建一个对象时则总人数加1而对象注销时总人数减1 3能够计算每位教师的总收入工资奖金虽然不允许直接访问总收入但可以通过提供相应的方法返回总收入值 4能使用print()函数输出每个对象的相关信息 class SchoolMember:total_members 0def __init__(self, name, age, sex):self.name nameself.age ageself.sex sexSchoolMember.total_members 1def __del__(self):SchoolMember.total_members - 1def get_info(self):return fName: {self.name}, Age: {self.age}, Sex: {self.sex}class Teacher(SchoolMember):def __init__(self, name, age, sex, title, salary, prize):super().__init__(name, age, sex)self.title titleself.salary salaryself.prize prizedef get_total_income(self):return self.salary self.prizedef get_info(self):return f{super().get_info()}, Title: {self.title}, Salary: {self.salary}, Prize: {self.prize}class Student(SchoolMember):def __init__(self, name, age, sex, dept, score):super().__init__(name, age, sex)self.dept deptself.score scoredef get_info(self):return f{super().get_info()}, Department: {self.dept}, Score: {self.score}# 添加成员信息
def add_member():member_type input(请输入成员类别(teacher or student): )if member_type teacher:teacher_input input(请输入教师信息(name, age, sex, title, salary, prize): )teacher_info teacher_input.split()teacher Teacher(*teacher_info)members.append(teacher)print(f增加老师: {teacher.get_info()})elif member_type student:student_input input(请输入学生信息(name, age, sex, department, score): )student_info student_input.split()student Student(*student_info)members.append(student)print(f增加学生: {student.get_info()})else:print(无效成员类别)# 注销成员信息
def remove_member():name input(请输入成员姓名: )for member in members:if member.name name:members.remove(member)del memberprint(f{name}注销成功)returnprint(f{name}未找到)members []
while True:choice input(请输入操作(add, remove, info, quit): )if choice add:add_member()elif choice remove:remove_member()elif choice info:for member in members:print(member.get_info())print(f总成员数: {SchoolMember.total_members})elif choice quit:breakelse:print(无效操作)print(程序结束)
print(所有成员信息:)
for member in members:print(member.get_info()) 这段代码实现了一个简单的学校成员管理系统包括 SchoolMember 类和其子类 Teacher 和 Student。
1类的定义
SchoolMember 类表示学校成员包含基本信息姓名、年龄、性别和一个类变量 total_members 记录总成员数。__init__ 方法用于初始化成员信息__del__ 方法用于注销成员时减少总成员数get_info 方法返回成员信息。Teacher 类继承自 SchoolMember 类增加了教师特有信息职称、工资、奖金并实现了计算总收入和重写 get_info 方法。Student 类也继承自 SchoolMember 类增加了学生特有信息系别、成绩并重写了 get_info 方法。
2添加成员信息函数 add_member()根据用户输入的成员类别教师或学生接收相应的信息并创建对应的对象然后将对象添加到成员列表中并输出添加成功的信息。
3注销成员信息函数 remove_member()根据用户输入的成员姓名在成员列表中查找并删除相应的成员然后输出注销成功或未找到的信息。
4主程序部分通过不断循环接受用户输入实现了添加成员、注销成员、显示所有成员信息和退出程序的功能。根据用户输入执行相应操作并输出结果。
5最后输出所有成员信息并结束程序运行。 整体而言这个程序提供了一个简单的学校成员管理系统能够方便地添加、查看和删除教师和学生的信息。
运行结果 四、实验结果分析与体会 通过本次实验掌握了类的定义与对象的创建、类的继承与方法的覆盖理解类变量与实例变量的区别能正确应用私有成员保护机制和运算符重载。理解类和对象,在Python面向对象编程中类是对象的抽象对象是类的实例。类定义了一组属性和方法而对象则是具有这些属性和方法的实体。理解这一点对于理解面向对象编程至关重要。 封装是面向对象编程的基础。通过封装我们可以把数据和操作数据的函数绑定到一起形成一个整体也就是对象。这样可以保护内部数据的安全也使得代码更加清晰和易于维护。继承是面向对象编程中的一个重要特性。通过继承子类可以继承父类的所有属性和方法同时还可以添加自己特有的属性和方法。这样可以有效地提高代码的复用性。多态是指同一个方法在不同的对象上可能会产生不同的行为。Python是一种动态类型语言所以它的多态性主要体现在运行时。理解多态可以使我们的代码更加灵活和通用。在面向对象编程中我们需要处理各种可能出现的错误和异常。Python提供了一套完善的异常处理机制可以帮助我们更好地处理这些问题。Python的装饰器是一种非常强大的工具它可以用来修改或增强函数或类的功能。在面向对象编程中装饰器可以帮助我们更好地管理和维护代码。 通过这次实验我对Python面向对象编程有了更深入的理解也提高了我的编程技能。我认为面向对象编程不仅是一种编程范式更是一种思维方式它可以帮助我们更好地分析问题设计解决方案。
