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# 30天Python编程挑战：第21天 - 类和对象
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- [第21天](#-第21天)
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- [类和对象](#类和对象)
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- [创建类](#创建类)
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- [创建对象](#创建对象)
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- [类构造函数](#类构造函数)
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- [对象方法](#对象方法)
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- [对象默认方法](#对象默认方法)
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- [修改类默认值的方法](#修改类默认值的方法)
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- [继承](#继承)
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- [覆盖父类方法](#覆盖父类方法)
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- [💻 练习：第21天](#-练习第21天)
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- [练习：级别1](#练习级别1)
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- [练习：级别2](#练习级别2)
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- [练习：级别3](#练习级别3)
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# 📘 第21天
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## 类和对象
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Python是一种面向对象的编程语言。在Python中，一切都是对象，都有其属性和方法。在程序中使用的数字、字符串、列表、字典、元组、集合等都是相应内置类的对象。我们创建类来创建对象。类就像一个对象构造器，或者说是创建对象的"蓝图"。我们实例化一个类来创建一个对象。类定义了对象的属性和行为，而对象则代表了类。
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从这个挑战的开始，我们就一直在不知不觉地使用类和对象。Python程序中的每个元素都是某个类的对象。
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让我们检查一下Python中的一切是否都是类：
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```py
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asabeneh@Asabeneh:~$ python
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Python 3.9.6 (default, Jun 28 2021, 15:26:21)
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[Clang 11.0.0 (clang-1100.0.33.8)] on darwin
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Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
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>>> num = 10
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>>> type(num)
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<class 'int'>
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>>> string = 'string'
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>>> type(string)
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<class 'str'>
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>>> boolean = True
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>>> type(boolean)
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<class 'bool'>
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>>> lst = []
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>>> type(lst)
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<class 'list'>
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>>> tpl = ()
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>>> type(tpl)
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<class 'tuple'>
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>>> set1 = set()
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>>> type(set1)
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<class 'set'>
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>>> dct = {}
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>>> type(dct)
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<class 'dict'>
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```
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### 创建类
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要创建一个类，我们需要关键字**class**，后跟类名和冒号。类名应该使用**驼峰命名法（CamelCase）**。
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```sh
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# 语法
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class 类名:
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代码放在这里
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```
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**示例：**
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```py
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class Person:
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pass
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print(Person)
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```
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```sh
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<__main__.Person object at 0x10804e510>
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```
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### 创建对象
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我们可以通过调用类来创建对象。
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```py
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p = Person()
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print(p)
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```
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### 类构造函数
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在上面的例子中，我们已经从Person类创建了一个对象。然而，没有构造函数的类在实际应用中并不真正有用。让我们使用构造函数使我们的类更有用。与Java或JavaScript中的构造函数一样，Python也有一个内置的**__init__**()构造函数。**__init__**构造函数有一个self参数，它是当前类实例的引用。
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**示例：**
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```py
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class Person:
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def __init__ (self, name):
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# self允许将参数附加到类
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self.name = name
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p = Person('Asabeneh')
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print(p.name)
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print(p)
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```
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```sh
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# 输出
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Asabeneh
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<__main__.Person object at 0x2abf46907e80>
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```
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||
让我们向构造函数添加更多参数。
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```py
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class Person:
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||
def __init__(self, firstname, lastname, age, country, city):
|
||
self.firstname = firstname
|
||
self.lastname = lastname
|
||
self.age = age
|
||
self.country = country
|
||
self.city = city
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||
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||
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||
p = Person('Asabeneh', 'Yetayeh', 250, 'Finland', 'Helsinki')
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||
print(p.firstname)
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print(p.lastname)
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||
print(p.age)
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print(p.country)
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print(p.city)
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```
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```sh
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# 输出
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Asabeneh
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||
Yetayeh
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250
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Finland
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||
Helsinki
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```
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### 对象方法
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对象可以有方法。方法是属于对象的函数。
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**示例：**
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```py
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class Person:
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||
def __init__(self, firstname, lastname, age, country, city):
|
||
self.firstname = firstname
|
||
self.lastname = lastname
|
||
self.age = age
|
||
self.country = country
|
||
self.city = city
|
||
def person_info(self):
|
||
return f'{self.firstname} {self.lastname}今年{self.age}岁。他住在{self.country}的{self.city}。'
|
||
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||
p = Person('Asabeneh', 'Yetayeh', 250, 'Finland', 'Helsinki')
|
||
print(p.person_info())
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```
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```sh
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# 输出
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Asabeneh Yetayeh今年250岁。他住在Finland的Helsinki。
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```
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### 对象默认方法
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有时，你可能希望为对象方法提供默认值。如果我们为构造函数中的参数提供默认值，可以避免在不带参数调用或实例化类时出现错误。让我们看看这是什么样子：
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**示例：**
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```py
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class Person:
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def __init__(self, firstname='Asabeneh', lastname='Yetayeh', age=250, country='Finland', city='Helsinki'):
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||
self.firstname = firstname
|
||
self.lastname = lastname
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||
self.age = age
|
||
self.country = country
|
||
self.city = city
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||
|
||
def person_info(self):
|
||
return f'{self.firstname} {self.lastname}今年{self.age}岁。他住在{self.country}的{self.city}。'
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||
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||
p1 = Person()
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||
print(p1.person_info())
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||
p2 = Person('John', 'Doe', 30, 'Nomanland', 'Noman city')
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print(p2.person_info())
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```
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```sh
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# 输出
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Asabeneh Yetayeh今年250岁。他住在Finland的Helsinki。
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||
John Doe今年30岁。他住在Nomanland的Noman city。
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```
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### 修改类默认值的方法
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在下面的例子中，person类的所有构造函数参数都有默认值。此外，我们还有一个skills参数，可以通过方法访问。让我们创建一个add_skill方法，向skills列表添加技能。
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```py
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class Person:
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||
def __init__(self, firstname='Asabeneh', lastname='Yetayeh', age=250, country='Finland', city='Helsinki'):
|
||
self.firstname = firstname
|
||
self.lastname = lastname
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||
self.age = age
|
||
self.country = country
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||
self.city = city
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||
self.skills = []
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||
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||
def person_info(self):
|
||
return f'{self.firstname} {self.lastname}今年{self.age}岁。他住在{self.country}的{self.city}。'
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||
def add_skill(self, skill):
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||
self.skills.append(skill)
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||
p1 = Person()
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print(p1.person_info())
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||
p1.add_skill('HTML')
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||
p1.add_skill('CSS')
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||
p1.add_skill('JavaScript')
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p2 = Person('John', 'Doe', 30, 'Nomanland', 'Noman city')
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||
print(p2.person_info())
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||
print(p1.skills)
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||
print(p2.skills)
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```
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```sh
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# 输出
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||
Asabeneh Yetayeh今年250岁。他住在Finland的Helsinki。
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||
John Doe今年30岁。他住在Nomanland的Noman city。
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['HTML', 'CSS', 'JavaScript']
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[]
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```
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### 继承
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继承允许我们定义一个继承父类所有功能的类。它使代码可重用。
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```py
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# 语法
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class 子类名(父类名):
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代码放在这里
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```
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让我们通过实际例子来看看继承的含义：
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```py
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class Student(Person):
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||
pass
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s1 = Student('Eyob', 'Yetayeh', 30, 'Finland', 'Helsinki')
|
||
s2 = Student('Lidiya', 'Teklemariam', 28, 'Finland', 'Espoo')
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||
print(s1.person_info())
|
||
s1.add_skill('JavaScript')
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||
s1.add_skill('React')
|
||
s1.add_skill('Python')
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||
print(s1.skills)
|
||
print(s2.person_info())
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||
s2.add_skill('Organizing')
|
||
s2.add_skill('Marketing')
|
||
s2.add_skill('Digital Marketing')
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||
print(s2.skills)
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```
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```sh
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# 输出
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Eyob Yetayeh今年30岁。他住在Finland的Helsinki。
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['JavaScript', 'React', 'Python']
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||
Lidiya Teklemariam今年28岁。他住在Finland的Espoo。
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['Organizing', 'Marketing', 'Digital Marketing']
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```
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||
我们没有在Student类中调用任何方法，但我们能够访问来自Parent类的所有方法。Student类继承了Person类的__init__构造函数和person_info方法。如果我们想要向子类添加一个特定于子类的新方法，我们必须编写子类并在子类中创建新的方法。
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```py
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class Student(Person):
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def __init__ (self, firstname='Asabeneh', lastname='Yetayeh',age=250, country='Finland', city='Helsinki', gender='male'):
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||
self.gender = gender
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super().__init__(firstname, lastname,age, country, city)
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def person_info(self):
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gender = '他' if self.gender =='male' else '她'
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return f'{self.firstname} {self.lastname}今年{self.age}岁。{gender}住在{self.country}的{self.city}。'
|
||
|
||
|
||
s1 = Student('Eyob', 'Yetayeh', 30, 'Finland', 'Helsinki','male')
|
||
s2 = Student('Lidiya', 'Teklemariam', 28, 'Finland', 'Espoo', 'female')
|
||
print(s1.person_info())
|
||
s1.add_skill('JavaScript')
|
||
s1.add_skill('React')
|
||
s1.add_skill('Python')
|
||
print(s1.skills)
|
||
print(s2.person_info())
|
||
s2.add_skill('Organizing')
|
||
s2.add_skill('Marketing')
|
||
s2.add_skill('Digital Marketing')
|
||
print(s2.skills)
|
||
```
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||
```sh
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# 输出
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||
Eyob Yetayeh今年30岁。他住在Finland的Helsinki。
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['JavaScript', 'React', 'Python']
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||
Lidiya Teklemariam今年28岁。她住在Finland的Espoo。
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||
['Organizing', 'Marketing', 'Digital Marketing']
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||
```
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我们可以使用super()函数或父类名Person来自动继承父类的方法和属性。在上面的例子中，我们覆盖了父类方法。子类的person_info方法有不同的实现，即使方法名称与父类相同。
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### 覆盖父类方法
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如上所示，我们可以通过创建与父类方法名称相同的子类方法来覆盖父类方法。
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## 💻 练习：第21天
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### 练习：级别1
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1. Python有一个名为_statistics_的模块，我们可以使用这个模块来计算统计数据。但是，让我们尝试开发一个可以计算均值、中位数、众数、标准差等统计数据的类。
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```py
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class Statistics:
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def __init__(self, data=[]):
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self.data = data
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def count(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def sum(self):
|
||
# 你自己的实现
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||
pass
|
||
|
||
def min(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def max(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def range(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def mean(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def median(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def mode(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def standard_deviation(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def variance(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def frequency_distribution(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
|
||
def describe(self):
|
||
# 你自己的实现
|
||
pass
|
||
```
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||
|
||
```py
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||
# 测试代码
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data = [31, 26, 34, 37, 27, 26, 32, 32, 26, 27, 27, 24, 32, 33, 27, 25, 26, 38, 37, 31, 34, 24, 33, 29, 26]
|
||
statistics = Statistics(data)
|
||
print('Count:', statistics.count()) # 25
|
||
print('Sum: ', statistics.sum()) # 730
|
||
print('Min: ', statistics.min()) # 24
|
||
print('Max: ', statistics.max()) # 38
|
||
print('Range: ', statistics.range()) # 14
|
||
print('Mean: ', statistics.mean()) # 29.2
|
||
print('Median: ', statistics.median()) # 27
|
||
print('Mode: ', statistics.mode()) # {'mode': 26, 'count': 5}
|
||
print('Standard Deviation: ', statistics.standard_deviation()) # 4.2
|
||
print('Variance: ', statistics.variance()) # 17.5
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||
print('Frequency Distribution: ', statistics.frequency_distribution()) # [(24, 2), (25, 1), (26, 5), (27, 4), (29, 1), (31, 2), (32, 3), (33, 2), (34, 2), (37, 2), (38, 1)]
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```
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### 练习：级别2
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1. 创建一个名为PersonAccount的类。它有firstname、lastname、incomes、expenses属性和添加收入、添加支出以及账户余额方法。
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### 练习：级别3
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1. 以下是使用函数的方法。让我们将其转换为类
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```python
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def print_products(*args, **kwargs):
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for product in args:
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print(product)
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||
print(kwargs)
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||
for key in kwargs:
|
||
print(f"{key}: {kwargs[key]}")
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||
|
||
print_products("apple", "banana", "orange", vegetable="tomato", juice="orange")
|
||
```
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||
|
||
```sh
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||
apple
|
||
banana
|
||
orange
|
||
{'vegetable': 'tomato', 'juice': 'orange'}
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||
vegetable: tomato
|
||
juice: orange
|
||
```
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||
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||
1. 在一个名为PersonAccount的类中，我们有属性：firstname、lastname、incomes、expenses。设计一个类，用于计算一个人的净收入。
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||
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||
🎉 恭喜！🎉
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