第6章：继承和抽象类
Posted lijunjie9502
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了第6章：继承和抽象类相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
- 继承
- 新的类通过继承可以获得已有类的所有特性和行为
- 继承允许两个类（子类和超类）之间共享数据和方法
- 可以复用已有的代码，从而消除冗余性
- 使得软件系统的维护和验证变得简单
- 子类通过修改自己的方法或者添加新的方法，从而将超类的行为特殊化
- 子类可以调用超类的方法，需要使用超类的名称作为该方法的前缀
- 使用继承定制一个已有的类
- 已有类的子类化
- 子类和超类（父类）的继承关系
- 由于 ArrayBag 类实现了 BagInterface，所以 ArraySortedBag 也通过继承实现了这个接口
- 创建已有类的一个子类的步骤
- 为了保证能够实现继承，必须将父类名称放在类声明头部的圆括号中
- 修改必须修改的方法的代码（ 包括 __init__ 方法 ）
- 添加新的方法
- __init__ 方法
- 在子类中调用父类的方法
- <parent class name>.<method name>( self, <other arguments> )
- 示例
-
"""
File: arraysortedbag.py
"""
from arraybag import ArrayBag
class ArraySortedBag( ArrayBag ):
"""An array-based sorted bag implementation."""
#Constructor
def __init__( self, sourceCollection = None ):
"""Sets the initial state of self, which includes the contents
of sourceCollection, if it‘s present."""
ArrayBag.__init__( self, sourceCollection )
- 添加新的 contains 方法
- 在有序包上执行二叉搜索
-
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:Lijunjie
"""
File: arraysortedbag.py
"""
from arraybag import ArrayBag
class ArraySortedBag( ArrayBag ):
"""An array-based sorted bag implementation."""
#Constructor
def __init__( self, sourceCollection = None ):
"""Sets the initial state of self, which includes the contents
of sourceCollection, if it‘s present."""
ArrayBag.__init__( self, sourceCollection )
#Accessor method
def __contains__( self, item ):
"""Return True if item is in self, or False otherwise"""
left = 0
right = len( self ) - 1
while left <= right:
midpoint = ( left + right ) // 2
if self._items[midpoint] == item :
return True
if self._items[midpoint] > item :
right = midpoint - 1
else:
left = midpoint + 1
return False
- 修改已有的 add 方法
- 代码
-
#Mutator method
def add( self, item ):
"""Adds item to self."""
#Empty or last item, call ArrayBag.add
if self.isEmpty() or item >= self._items[len( self ) - 1]:
ArrayBag.add( self, item )
else:
#Resize the array if it is full here
#Search for the first item > = new item
targetIndex = 0
while item > self._items[targetIndex]:
targetIndex += 1
#open a hole for a newitem
for index in range( len( self ), targetIndex, -1 ):
self._items[index] = self._items[index - 1]
#insert item and update size
self._items[targetIndex] = item
self._size += 1
- ArraySortedBag的运行时间性能
- ArraySortedBag将__contains__方法的时间复杂度从 降为 (logn)，从而优化了其它借助于 __contains__方法的方法，即 in 运算符。比如 __eq__ 方法。
- Python中的类层级
- Python 所有的内建的类都位于一个层级中，这个层级的最项端或根部的是 object 类。
- Python支持对多个父类的子类化和继承
- 使用抽象类去除代码的冗余性
- 抽象类
- 抽象类是一种超类
- 它捕获了相关一组类的通用特征和行为，从而可以去除已知类中冗余的方法和数据
- 抽象类不能正常的实例化，它的子类叫做具体类
- 设计一个 AbstractBag 类
- 冗余的方法
- 最显而易见的冗余的方法是直接调用其他方法，并且没有直接访问实例变量的那些方法
- 冗余的变量
- 要找出冗余，必须查看该变量引用的是何种数据类型
- 抽象类的框架
- AbstractBag 类并没有实现包接口
- 通常，一个类的方法和变量对其所有子孙类都是通用的
- 重写 AbstractBag 中的 __init__ 方法
- 代码
-
"""
File: abstractbag.py
Author: Lijunjie
"""
class AbstractBag( object ):
"""An abstract bag implementation."""
#Constructor
def __init__( self, sourceCollection = None ):
"""Sets the initial state of self, which includes the contents
of sourceCollection, if it‘s present."""
self._size = 0
if sourceCollection:
for item in sourceCollection:
self.add( item )
- 修改 AbstractBag 的子类
-
"""
File: arraybag.py
Author: Lijunjie
"""
from arrays import Array
from abstractbag import AbstractBag
class ArrayBag( AbstractBag ):
"""An array-based bag implementation."""
#Class variable
DEFAULT_CAPACTIY = 10
#Constructor
def __init__( self, sourceCollection = None ):
"""Sets the initial state of self, which includes the contents
of sourceCollection, if it‘s present."""
self._items = Array( ArrayBag.DEFAULT_CAPACTIY )
AbstractBag.__init__( self, sourceCollection )
- 将 AbstractBag 中的 __add__ 方法泛化
- 使用 type 函数来获取 self 的类型
- 代码
-
def __add__( self, other ):
"""Return a new bag containing the contents of self and other"""
result = type( self )( self )
for item in other:
result.add( item )
return result
- 所有集合的一个抽象类
- 开发适用于整个集合层级的基础类
- 将 AbstractCollection 整合到集合层级中
- 最通用的方法： isEmpty、 __len__ 和 __add__。表示它们的实现不需要由子类来修改
- AbstrcatCollection 中还可以定义 __str__ 和 __eq__ 的默认实现
- 集合框架
- 层级从上到下，类在特征上从较为通用倾向于更为具体
- 在__eq__方法中使用两个迭代类
- next 函数
- 当在一个迭代器对象上调用 next 函数时，其会返回迭代器序列中的当前项，并且会前进一步到下一项。如果没有当前项，会抛出 StopIteration 异常
- __eq__方法代码
-
def __eq__( self, other ):
"""Return True if self equals other, otherwise False."""
if self is other: return True
if type( self ) != type( other ) or len( self ) != len( other ):
return False
otherIter = iter( other )
for item in self:
if item != next( otherIter ):
return False
return True
以上是关于第6章：继承和抽象类的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
[Think In Java]基础拾遗1 - 对象初始化垃圾回收器继承组合代理接口抽象类