Python財經(jīng)應用：編程基礎、數(shù)據(jù)分析與可視化第二章Python程序設計基礎中國農(nóng)業(yè)大學李輝01

程序基本流程控制02

典型序列數(shù)據(jù)結構03

函數(shù)與函數(shù)式編程04

面向?qū)ο蟪绦蛟O計01

程序基本流程控制02

典型序列數(shù)據(jù)結構03

函數(shù)與函數(shù)式編程04

面向?qū)ο蟪绦蛟O計2.4面向?qū)ο蟪绦蛟O計第二章Python程序設計基礎面向?qū)ο蟪绦蛟O計Python采用了面向?qū)ο蟪绦蛟O計的思想，以類和對象為基礎，將數(shù)據(jù)和操作封裝成一個類，通過類的對象進行數(shù)據(jù)操作。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類和對象類的格式與創(chuàng)建對象：類由類聲明和類體組成，而類體又由成員變量和成員方法組成，其一般形式如下：在類聲明中，class是聲明類的關鍵字，表示類聲明的開始，類聲明后面跟著類名，按習慣類名要用大寫字母開頭，并且類名不能用阿拉伯數(shù)字開頭。在類體中定義的成員方法與在類外定義的函數(shù)一般形式是相同的。也就是說，通常把定義在類體中的函數(shù)稱為方法。類中的self在調(diào)用時代表類的實例。class類名:

成員變量 def成員方法(self)面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類和對象創(chuàng)建對象：類在使用時，必須創(chuàng)建類的對象，再通過類的對象來操作類中的成員變量和成員方法。創(chuàng)建類對象的格式為：對象名=類名()創(chuàng)建對象：調(diào)用類的方法時，需要通過類對象調(diào)用，其調(diào)用格式如下：對象名.方法名(self)面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類和對象類的公有成員和私有成員：在Python程序中定義的成員變量和方法默認都是公有成員，類之外的任何代碼都可以隨意訪問這些成員。如果在成員變量和方法名之前加上兩個下劃線“__”作前綴，則該變量或方法就是類的私有成員。私有成員只能在類的內(nèi)部調(diào)用，類外的任何代碼都無法訪問這些成員。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類和對象類的構造方法：在Python中，類的構造方法為__init__()，其中方法名開始和結束的下劃線是雙下劃線。構造方法屬于對象，每個對象都有自己的構造方法。如果一個類在程序中沒有定義__init__()方法，則系統(tǒng)會自動建立一個方法體為空的__init__()方法。如果一個類的構造方法帶有參數(shù)，則在創(chuàng)建類對象時需要賦實參給對象。在程序運行時，構造方法在創(chuàng)建對象時由系統(tǒng)自動調(diào)用，不需要用調(diào)用方法的語句顯式調(diào)用。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類和對象析構方法：在Python中，析構方法為__del__()，其中開始和結束的下劃線是雙下劃線。析構方法用于釋放對象所占用的資源，在Python系統(tǒng)銷毀對象之前自動執(zhí)行。析構方法屬于對象，每個對象都有自己的析構方法。如果類中沒有定義__del__()方法，則系統(tǒng)會自動提供默認的析構方法。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類和對象【例2-30】類的私有方法的定義與使用。

classInterviewer(object):def__init__(self):self.wage=0defask_question(self):print('asksomequestion!')def__talk_wage(self):print('Calculatewage!')deftalk_wage(self):ifself.wage>20000:print('toohigh！')else:self.__talk_wage()print('welcometojoinus!')me=Interviewer()me.ask_question()#me.__talk_wage()me.wage=30000me.talk_wage()print('-'*20)me.wage=15000me.talk_wage()面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類和對象運行結果如下：

asksomequestion!toohigh！--------------------Calculatewage!welcometojoinus!在上面的類中，ask_question()方法是普通的方法，在類的外部可以直接調(diào)用；__talk_wage()方法是私有方法，只能在類的內(nèi)部使用，如果在外部寫調(diào)用的代碼則報錯。要在外部調(diào)用__talk_wage()，只能間接的通過普通方法talk_wage()來調(diào)用。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類的繼承類的繼承是為代碼復用而設計的，是面向?qū)ο蟪绦蛟O計的重要特征之一。當設計一個新類時，如果可以繼承一個已有的類，無疑會大幅度減少開發(fā)工作量。在繼承關系中，已有的類稱為父類或基類，新設計的類稱為子類或派生類。派生類可以繼承父類的公有成員，但不能繼承其私有成員。在繼承中，父類的構造方法__init__()不會自動調(diào)用，如果在子類中需要調(diào)用父類的方法，可以使用內(nèi)置函數(shù)super()或通過“父類名.方法名()”的方式實現(xiàn)。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類的繼承類的單繼承：類的單繼承的一般形式為：class子類名(父類名)：

子類的類體語句類的多繼承：Python支持多繼承，多繼承的一般形式為：class子類名(父類名1，父類名2，....,父類n)：子類的類體語句Python在多繼承時，如果這些父類中有相同的方法名，面在子類中使用時沒有指定父類名，則Python系統(tǒng)將從左往右按順序搜索。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類的繼承【例2-31】創(chuàng)建人(Person)類，再創(chuàng)建兩個派生類。要求如下：在人基類中，包括類屬性name（記錄姓名）和方法work（輸出現(xiàn)在所做的工作）。創(chuàng)建一個派生類Student，在該類的__init__()方法中輸出“我是學生”，并且重寫work()方法，輸出所做的工作。創(chuàng)建第二個派生類Teacher，在該類的__init__()方法中輸出“我是老師”，并且改變類屬性name的值，然后再重寫work()方法，輸出所做的工作。分別創(chuàng)建派生類的實例，然后調(diào)用各自的work()方法，并且輸出類屬性的值。面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類的繼承

classPerson: #人類（基類）name='匿名'#姓名defwork(self):print('我在工作中……')classStudent(Person):#定義學生類（派生類)def__init__(self):print('我是學生')defwork(self):print('我在學習中……')classTeacher(Person):#定義老師類（派生類）def__init__(self):print('\n我是老師')P='無名'student=Student()#創(chuàng)建類的實例（學生）print()student.work()#調(diào)用派生類的work()方法teacher=Teacher()#創(chuàng)建類的實例（老師）teacher.work()#調(diào)用基類的work()方法print()#輸出基類的類屬性的值面向?qū)ο蟪绦蛟O計——類的繼承運行結果如下：

我是學生匿名我在學習中……我是老師我在工作中……無名函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)調(diào)用：調(diào)用函數(shù)也就是執(zhí)行函數(shù)。在Python中，直接使用函數(shù)名調(diào)用函數(shù)。如果定義的函數(shù)包含有參數(shù)，則調(diào)用函數(shù)時也必須使用參數(shù)。調(diào)用函數(shù)的語法如下：說明：function_name：函數(shù)名稱，要調(diào)用的函數(shù)名稱，必須是已經(jīng)定義好的。arguments：可選參數(shù)，用于指定各個參數(shù)的值。如果需要傳遞多個參數(shù)值，則各個參數(shù)值間使用逗號“，”分隔；如果該函數(shù)沒有參數(shù)，則直接寫一對小括號即可。function_name(arguments)函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的返回值：在Python中，可以在函數(shù)體內(nèi)使用return語句為函數(shù)指定返回值。該返回值可以是任意類型，并且無論return語句出現(xiàn)在函數(shù)的什么位置，只要得到執(zhí)行，就會直接結束函數(shù)的執(zhí)行。return語句的語法如下：說明：value為可選參數(shù)，用于指定要返回的值，可以返回一個值，也可以返回多個值。returnvalue函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)的定義與調(diào)用【例2-24】自定義函數(shù)名稱為fun_area的函數(shù)，用于計算矩形的面積，該函數(shù)包括兩個參數(shù)，分別為矩形的長和寬，返回值為的矩形面積。

#計算矩形面積的函數(shù)deffun_area(width,height):ifstr(width).isdigit()andstr(height).isdigit():#驗證數(shù)據(jù)是否合法area=width*height#計算矩形面積else:area=0returnarea#返回矩形的面積w=20#矩形的長h=15#矩形的寬area=fun_area(w,h)#調(diào)用函數(shù)print(area)運行結果如下：

300函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型在使用函數(shù)時，經(jīng)常會用到形式參數(shù)和實際參數(shù)，兩者都叫作參數(shù)，二者之間的區(qū)別將先通過形式參數(shù)與實際參數(shù)的作用來進行講解。形參即形式參數(shù)，在使用def定義函數(shù)時，函數(shù)名后面的括號里的變量稱作形式參數(shù)。在調(diào)用函數(shù)時提供的值或者變量稱作實際參數(shù)，實際參數(shù)簡稱實參。定義函數(shù)時不需要聲明形參的數(shù)據(jù)類型，Python解釋器會根據(jù)實參的類型自動推斷形參的類型。函數(shù)是可以傳遞參數(shù)的，當然也可以不傳遞參數(shù)。同樣，函數(shù)可以有返回值，也可以沒有返回值。根據(jù)實際參數(shù)的類型不同，可以分為將實際參數(shù)的值傳遞給形式參數(shù)，和將實際參數(shù)的引用傳遞給形式參數(shù)兩種情況。其中，當實際參數(shù)為不可變對象時，進行的是值傳遞；當實際參數(shù)為可變對象時，進行的是引用傳遞。實際上，值傳遞和引用傳遞的基本區(qū)別就是，進行值傳遞后，改變形式參數(shù)的值，實際參數(shù)的值不變；而在進行引用傳遞后，改變形式參數(shù)的值，實際參數(shù)的值也一同改變。函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型默認參數(shù)傳遞Python支持默認值參數(shù)，即在定義函數(shù)時可以為形參設置默認值。調(diào)用帶有默認值參數(shù)的函數(shù)時，如果沒有給設置默認值的形參傳值，則函數(shù)會直接使用默認值。也可以通過傳遞實參替換默認值。

#定義函數(shù)defuser_info(name,age,gender='女'):print(f"您的名字是{name}，年齡是{age},性別是{gender}")#調(diào)用函數(shù)user_info('Tom',20)user_info('Jack',18,'男')def函數(shù)名（…，形參名=默認值）：函數(shù)體【例2-25】自定義函數(shù)user_info，定義時設置默認參數(shù)，調(diào)用時驗證其功能。函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型運行結果如下：定義函數(shù)時，為形式參數(shù)設置默認值要牢記一點：默認參數(shù)必須指向不可變對象。若使用可變對象作為函數(shù)參數(shù)的默認值時，多次調(diào)用可能會導致意料之外的情況。

您的名字是Tom，年齡是20,性別是女您的名字是Jack，年齡是18,性別是男函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型未知參數(shù)個數(shù)（可變）傳遞對于某些函數(shù)，我們不知道傳進來多少個參數(shù)，只知道對這些參數(shù)進行怎樣的處理。Python允許創(chuàng)造這樣的函數(shù)，即未知參數(shù)個數(shù)的傳遞機制，只需要在參數(shù)前面加個*就可以了。通過*arg和**kwargs這兩個特殊語法可以實現(xiàn)可變長參數(shù)：*arg：元組變長參數(shù)，可以以元組形式接收不定長度的實參。**kwargs：字典變長參數(shù)，可以以字典形式接收不定長度的鍵值對。函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型

defget_score(*names):result=[]fornameinnames:score=std_sc.get(name,-1)result.append((name,score))returnresultstd_sc={'Merry':95,'Jack':76,'Rose':88,'Xinyi':65}print(get_score('Merry'))print(get_score('Jack','Rose'))print(get_score('Merry','Xinyi','Jack'))【例2-26】自定義函數(shù)get_score，利用可變長參數(shù)，根據(jù)姓名同時查詢多人的成績。函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型運行結果如下：定義函數(shù)時，為形式參數(shù)設置默認值要牢記一點：默認參數(shù)必須指向不可變對象。若使用可變對象作為函數(shù)參數(shù)的默認值時，多次調(diào)用可能會導致意料之外的情況。

[('Merry',95)][('Jack',76),('Rose',88)][('Merry',95),('Xinyi',65),('Jack',76)]函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型關鍵字參數(shù)傳遞：關鍵字參數(shù)：使用形式參數(shù)的名字來確定輸入的參數(shù)值。通過該方式指定實際參數(shù)時，不再需要與形式參數(shù)的位置完全一致，只要將參數(shù)名寫正確即可。這樣可以避免用戶需要牢記參數(shù)位置的麻煩，使得函數(shù)的調(diào)用和參數(shù)傳遞更加靈活方便，即可以讓函數(shù)更加清晰、容易使用，同時也清除了參數(shù)的順序需求。調(diào)用函數(shù)時，可以通過“形參名＝值”的形式傳遞參數(shù)，稱之為關鍵字參數(shù)。與位置參數(shù)相比，關鍵字參數(shù)可以通過參數(shù)名明確指定為哪個參數(shù)傳值，因此參數(shù)的順序可以與函數(shù)定義中的不一致。使用關鍵字參數(shù)傳參時，必須正確引用函數(shù)定義中的形參名稱。函數(shù)與函數(shù)式編程——函數(shù)參數(shù)類型

defuser_info(name,age,gender):print(f"您的名字是{name}，年齡是{age},性別是{gender}")#函數(shù)調(diào)用user_info('Tom',age=20,gender='女')user_info('Jack',gender='男',age=18)【例2-27】定義一個函數(shù)，可以通過關鍵字傳遞實際參數(shù)。

您的名字是Tom，年齡是20,性別是女您的名字是Jack，年齡是18,性別是男運行結果如下：當位置參數(shù)與關鍵字參數(shù)混用時，位置參數(shù)必須在關鍵字參數(shù)的前面，關鍵字參數(shù)之間可以不區(qū)分先后順序。本章主要介紹了程序三種基本結構以及輔助控制語句等內(nèi)容，主要涉及如下知識點：程序從主體上說都是順序的，一條語句執(zhí)行完之