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DAY 12
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時間管理大師-時間序列分析終極密技系列 第 12

[Day12]時代洪流-python終極指南:最終回,物件導向程式設計特色

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終於來到python終極指南最終回啦!
許多人都聽說過,物件導向程式設計有三大特性:

  • 繼承
  • 封裝
  • 多形
    今天將說明以上三大概念,學會以上三大概念,在往後的程式設計皆會無往不利,人擋殺人佛擋殺佛,尤其是在繼承上面,這個部份是比較需要打程式碼的,來讓我們開始吧。

繼承

類別的繼承,顧名思義,就是從爸媽那邊A,這邊就簡單的說吧,繼承就是以一個既有的類別,對那個類別進行擴充,變成一個新的類別,這個就叫繼承,原有的類別稱為父類別,以父類別為基礎做擴充跟改寫而成的新類別稱為子類別, 在擴充父類別時如果定義新的變數或是副程式,名稱跟原本父類別一樣的話,將以子類別的為主,這時候就會產生一個問題,若新增在子類別的變數需要再初始化函數時做操作,該怎麼辦呢?如果直接寫一個新的__init__初始化副程式,就會取代掉原本父類別的初始化副程式了,當然可以直接重寫__init__初始化副程式,可是當父類別太龐大時就會很麻煩,因有我們有個方便的解決方法,那就是supersuper可以直接將父類別的初始化副程式保留下來,讓我們可以以這為基礎進行初始化副程式的改寫,這種方式不但繼承了類別的結構,連初始化的方式也一並繼承下來,可謂真正的物件導向繼承的特色阿,以下直接以程式碼示範

# 定義類別,此類別在本範例中當成父類別
class 類別名稱A:
    變數A(屬性)
    
    def __init__(self, 參數1, 參數...):
        初始化副程式區塊...
        
    def 副程式A(self, 參數...):
        副程式(方法)區塊...
        
# 定義類別,此類別為子類別,以上面的類別最為父類別來繼承,以上面類別為基礎做擴充改寫
class 類別名稱B(類別名稱A):
    # 新增一個屬性,變數B
    變數B(屬性)
    
    #定義初始化副程式,將使用super(),繼承父類別的初始化副程式
    def __init__(self, 父類別原有的參數..., 子類別新增的參數...):
        # super()可以直接將父類別的初始化副程式保留下來
        # 下面這行可以視為保留父類別原有的初始化副程式程式區塊
        super(類別名稱B, self).__init__(父類別原有的參數...)
        # 以下是繼承後新增的程式碼
        新增的初始化副程式區塊...
    
    # 新增一個方法,副程式B
    def 副程式B(self, 參數...):
        副程式(方法)區塊...

範例

# 定義類別,此類別在本範例中當成父類別
class Car():
    color = ""
    brand = ""

    def __init__(self, c, b):
        self.color = c
        self.brand = b
        print("新車建構完成,"+self.milage(0))

    def milage(self, km):
        return "里程數為"+str(km)+"公里"

# 定義類別,此類別為子類別,以上面的類別最為父類別來繼承,以上面類別為基礎做擴充改寫
class Taxi(Car):
    # 新增一個屬性,司機 driver
    driver = ""
    
    #定義初始化副程式,將使用super(),繼承父類別的初始化副程式
    def __init__(self, c, b, d):
        # super()可以直接將父類別的初始化副程式保留下來
        # 下面這行可以視為保留父類別原有的初始化副程式程式區塊
        super(Taxi, self).__init__(c, b)
        # 以下是繼承後新增的程式碼
        self.driver = d

    # 新增一個方法,傳回牌照種類,副程式licensePlate
    def licensePlate(self):
        return "營業用牌照"

if __name__ == "__main__":
    uber = Taxi("白", "保時捷", "韓總雞")  
    # 印出 新車建構完成,里程數為0公里
    print(uber.milage(1000))
    # 印出 里程數為1000公里
    print(uber.driver)
    # 印出 韓總雞
    print(uber.licensePlate())
    # 印出 營業用牌照

封裝

簡單來說,你不需要知道類別裡面是如何設計的,你只要會使用就好,就像一台手機,內部零件五花八門,但你不需要懂零件,只要會用就好,零件都被封裝起來一般,說到這裡,各位有沒有想過,類別裡的變數和副程式,有些是要給使用者拿來使用的對吧,但也有一些變數和副程式,可能是儲存某些不想被人更改的常數或公式,像是圓周率或一分鐘有幾秒等等,這種類別裡不想要被存取變數和副程式,就是需要被封裝起來的成員,稱為私有成員,作法很簡單,只要在變數或副程式的名稱前加上__,該變數或副程式就會被封裝起來了,爾後在操作時,只要試圖存取被封裝的私有成員,都是不允許的,範例如下

class 類別名稱:
    變數A(屬性)
    #定義私有成員變數B
    __變數B(屬性)
    
    def 副程式A(self, 參數...):
        副程式(方法)區塊...
    #定義私有成員副程式B   
    def __副程式B(self, 參數...):
        副程式(方法)區塊...

程式碼 圓面積計算器

class Area():
    r = 0
    # 定義私有成員__pi
    __pi = 3.14

    def __init__(self, r):
        self.r = r
        print("面積為" + str(self.__area()))
        
    # 定義私有成員__area()
    def __area(self):
        return self.r ** 2 * self.__pi


if __name__ == "__main__":
    o = Area(6)  
    #印出 面積為113.04
    print(o.r)
    #印出  6
    print(o.__pi)
    #私有成員,無法存取所以會報錯 

多形

意思就是呼叫同樣名稱的方法時,會得到不同的結果,就像以下範例 Thor、CaptainAmerica 和 StarLord 類別都同樣擁有cast方法,但呼叫 Chris1.cast()、Chris2.cast()、Chris3.cast() 的時候,各自的執行都不同,python會根據呼叫的類別來決定要執行哪個副程式,這就是多型

class Thor():
    def cast(self):
        print("Chris Hemsworth")

class CaptainAmerica():
    def cast(self):
        print("Chris Evans")

class StarLord():
    def cast(self):
        print("Chris Pratt")

if __name__ == "__main__":
    Chris1 = Thor()
    Chris2 = CaptainAmerica()
    Chris3 = StarLord()
    Chris1.cast()
    #印出 Chris Hemsworth
    Chris2.cast()
    #印出 Chris Evans
    Chris3.cast()
    #印出 Chris Pratt

以上就是連續12天的python教學,畢竟python是我們所要使用的工具語言,因此免不了要去熟悉,在這些教學中,我都是以淺顯易懂來當作編寫方向,因此可能在某些解釋不是那麼精確或仔細,還請各位多多見諒,但出發點都是也學會使用為主,明天開始將會介紹時間序列分析的流程,讓我們一起努力吧~~


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