14. Triedy a objekty


Čo už vieme:

  • poznáme základné typy: int, float, bool, str, list, tuple

  • niektoré ďalšie typy sme získali z iných modulov: tkinter.Canvas, turtle.Turtle

  • premenné v Pythone sú vždy referencie na príslušné hodnoty

  • pre rôzne typy máme v Pythone definované:

    • operácie: 7 * 8 + 9, 'a' * 8 + 'b', 7 * [8] + [9]

    • funkcie: len('abc'), sum(zoznam), min(ntica)

    • metódy: '11 7 234'.split(), zoznam.append('novy'), canvas.create_line(1,2,3,4), t.fd(100)

  • funkcia type(hodnota) vráti typ hodnoty


Vlastný typ

V Pythone sú všetky typy objektové, t.j. popisujú objekty, a takýmto typom hovoríme trieda (po anglicky class). Všetky hodnoty (teda aj premenné) sú nejakého objektového typu, teda typu trieda, hovoríme im inštancia triedy (namiesto hodnota alebo premenná typu trieda).

Zadefinujme vlastný typ, teda novú triedu:

class Student:
    pass

Trochu sa to podobá definícii funkcie bez parametrov s prázdnym telom, napríklad:

def funkcia():
    pass

Pomocou konštrukcie class Student: sme vytvorili prázdnu triedu, t.j. nový typ Student, ktorý zatiaľ nič nevie. Keďže je to typ, môžeme vytvoriť premennú tohto typu (teda skôr hodnotu typu Student, na ktorú do premennej priradíme referenciu):

>>> fero = Student()       # inštancia triedy
>>> type(fero)
<class '__main__.Student'>
>>> fero
<__main__.Student object at 0x022C4FF0>

Objektovú premennú, teda inštanciu triedy vytvárame zápisom MenoTriedy() (neskôr budú v zátvorkách nejaké parametre). V našom prípade premenná fero obsahuje referenciu na objekt nášho nového typu Student. Podobne to funguje aj s typmi, ktoré už poznáme, ale zatiaľ sme to takto často nerobili:

>>> i = int()
>>> type(i)
<class 'int'>
>>> zoznam = list()
>>> type(zoznam)
<class 'list'>

Všimnite si, že inštanciu sme tu vytvorili volaním meno_typu(). Všetky doterajšie štandardné typy majú svoj identifikátor zapísaný len malými písmenami: int, float, bool, str, list, tuple. Medzi pythonistami je ale dohoda, že nové typy, ktoré budeme v našich programoch definovať, budeme zapisovať s prvým písmenom veľkým. Preto sme zapísali, napríklad typ Student.

Spomeňte si, ako sme definovali korytnačku:

>>> import turtle
>>> t = turtle.Turtle()

Premenná t je referenciou na objekt triedy Turtle, ktorej definícia sa nachádza v module turtle (preto sme museli najprv urobiť import turtle, aby sme dostali prístup k obsahu tohto modulu). Už vieme, že t je inštanciou triedy Turtle.

Atribúty

O objektoch hovoríme, že sú to kontajnery na dáta. V našom prípade premenná fero je referenciou na prázdny kontajner. Pomocou priradenia môžeme objektu vytvárať nové súkromné premenné, tzv. atribúty. Takéto súkromné premenné nejakého objektu sa správajú presne rovnako ako bežné premenné, ktoré sme používali doteraz, len sa nenachádzajú v hlavnej pamäti (v globálnom mennom priestore) ale v „pamäti objektu“. Atribút vytvoríme tak, že za meno objektu fero zapíšeme meno tejto súkromnej premennej, pričom medzi nimi musíme zapísať bodku. Ak takýto atribút ešte neexistoval, vytvoríme ho priradením:

>>> fero.meno = 'Frantisek'

Týmto zápisom sme vytvorili novú premennú (atribút objektu) a priradili sme jej hodnotu reťazec 'Frantisek'. Ak ale chceme zistiť, čo sa zmenilo v objekte fero, nestačí zapísať:

>>> print(fero)
<__main__.Student object at 0x022C4FF0>

Totiž fero je stále referenciou na objekt typu Student a Python zatiaľ netuší, čo znamená, že takýto objekt chceme nejako slušne vypísať. Musíme zadať:

>>> fero.meno
'Frantisek'

Pridajme do objektu fero ďalší atribút:

>>> fero.priezvisko = 'Fyzik'

Tento objekt teraz obsahuje dve súkromné premenné meno a priezvisko. Aby sme ich vedeli slušne vypísať, môžeme vytvoriť pomocnú funkciu vypis:

def vypis(st):
    print('volam sa', st.meno, st.priezvisko)

Funkcia má jeden parameter st a ona z tohto objektu (všetko v Pythone sú objekty) vyberie dve súkromné premenné (atribúty meno a priezvisko) a tieto vypíše:

>>> vypis(fero)
volam sa Frantisek Fyzik

Do tejto funkcie by sme mohli poslať ako parameter hodnotu ľubovoľného typu nielen Student: táto hodnota ale musí byť objektom s atribútmi meno a priezvisko, inak dostávame takúto chybu:

>>> i = 123
>>> vypis(i)
...
AttributeError: 'int' object has no attribute 'meno'

Teda chyba oznamuje, že celé čísla nemajú atribút meno. Vytvorme ďalšiu inštanciu triedy Student:

>>> zuzka = Student()
>>> type(zuzka)
<class '__main__.Student'>

Aj zuzka je objekt typu Student - je to zatiaľ prázdny kontajner atribútov. Ak zavoláme:

>>> vypis(zuka)
...
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'meno'

dostali sme rovnakú správu, ako keď sme tam poslali celé číslo. Ak chceme, aby to fungovalo aj s týmto novým objektom, musíme tieto dve súkromné premenné vytvoriť, napríklad:

>>> zuzka.meno = 'Zuzana'
>>> zuzka.priezvisko = 'Matikova'
>>> vypis(zuzka)
volam sa Zuzana Matikova

Objekty sú meniteľné (mutable)

Atribúty objektu sú súkromné premenné, ktoré sa správajú presne rovnako ako „obyčajné“ premenné. Premenným môžeme meniť obsah, napríklad:

>>> fero.meno = 'Ferdinand'
>>> vypis(fero)
volam sa Ferdinand Fyzik

Premenná fero stále obsahuje referenciu na rovnaký objekt (kontajner), len sa trochu zmenil jeden z atribútov. Takejto vlastnosti objektov sme doteraz hovorili meniteľné (mutable):

  • napríklad zoznamy sú mutable, lebo niektoré operácie zmenia obsah zoznamu ale nie referenciu na objekt (zoznam.append('abc') pridá do zoznamu nový prvok)

  • ak dve premenné referencujú ten istý objekt (napríklad priradili sme zoznam2 = zoznam), tak takáto mutable zmena jedného z nich zmení obe premenné

  • väčšina doterajších typov int, float, bool, str a tupleimmutable teda nemenné, s nimi tento problém nenastáva

  • nami definované nové typy (triedy) sú vo všeobecnosti mutable - ak by sme chceli vytvoriť novú immutable triedu, treba ju definovať veľmi špeciálnym spôsobom a tiež s ňou potom treba pracovať veľmi opatrne

Ukážme si to na príklade:

>>> mato = fero
>>> vypis(mato)
volam sa Ferdinand Fyzik

Objekt mato nie je novým objektom ale referenciou na ten istý objekt ako fero. Zmenou niektorého atribútu sa zmení obsah oboch premenných:

>>> mato.meno = 'Martin'
>>> vypis(mato)
volam sa Martin Fyzik
>>> vypis(fero)
volam sa Martin Fyzik

Preto si treba dávať naozaj veľký pozor na priradenie mutable objektov.

Funkcie

Už sme definovali funkciu vypis(), ktorá vypisovala dva konkrétne atribúty parametra (objektu). Táto funkcia nemodifikovala žiaden atribút, ani žiadnu doteraz existujúcu premennú. Zapíšme funkciu urob(), ktorá dostane dva znakové reťazce a vytvorí z nich nový objekt typy Student, pričom tieto dva reťazce budú obsahom dvoch atribútov meno a priezvisko:

def urob(m, p):
    novy = Student()
    novy.meno = m
    novy.priezvisko = p
    return novy

Pomocou tejto funkcie vieme definovať nové objekty typu Student, ktoré už budú mať vytvorené oba atribúty meno a priezvisko, napríklad:

>>> fero = urob('Ferdinand', 'Fyzik')
>>> zuzka = urob('Zuzana', 'Matikova')
>>> mato = urob('Martin', 'Fyzik')
>>> vypis(fero)
volam sa Ferdinand Fyzik
>>> vypis(zuzka)
volam sa Zuzana Matikova
>>> vypis(mato)
volam sa Martin Fyzik

Ani funkcia urob() nemodifikuje žiaden svoj parameter ani iné premenné, len vytvára novú inštanciu (a modifikuje atribúty svojej lokálnej premennej) a tú potom vracia ako výsledok funkcie. Funkcie, ktoré majú túto vlastnosť (nič nemodifikujú, len vytvárajú niečo nové) nazývame pravé funkcie (po anglicky pure function). Pravou funkciou bude aj funkcia kopia, ktorá na základe jedného objektu vyrobí nový, ktorý je jeho kópiou. Predpokladáme, že robíme kópiu inštancie Student, ktorá má atribúty meno a priezvisko:

def kopia(iny):
    novy = Student()
    novy.meno = iny.meno
    novy.priezvisko = iny.priezvisko
    return novy

Ak má zuzka sestru Evu, môžeme ju vytvoriť takto:

>>> evka = kopia(zuzka)
>>> evka.meno = 'Eva'
>>> vypis(evka)
volam sa Eva Matikova
>>> vypis(zuzka)
volam sa Zuzana Matikova

Obe inštancie sú teraz dva rôzne kontajnery, teda obe majú svoje vlastné súkromné premenné meno a priezvisko.

Okrem pravých funkcií existujú tzv. modifikátory (po anglicky modifier). Je to funkcia, ktorá niečo zmení, najčastejšie atribút nejakého objektu. Funkcia nastav_hoby() nastaví danému objektu atribút hoby a vypíše o tom text:

def nastav_hoby(st, text):
    st.hoby = text
    print(st.meno, st. priezvisko, 'ma hoby', st.hoby)
>>> nastav_hoby(fero, 'gitara')
Ferdinand Fyzik ma hoby gitara
>>> nastav_hoby(evka, 'cyklistika')
Eva Matikova ma hoby cyklistika

Oba objekty fero aj evka majú teraz už 3 atribúty, pričom mato a zuzka majú len po dvoch.

Keďže vlastnosť funkcie modifikátor je pre všetky mutable objekty veľmi dôležitá, pri písaní nových funkcií si vždy musíme uvedomiť, či je to modifikátor alebo pravá funkcia a často túto informáciu zapisujeme aj do dokumentácie.

Všimnite si, že

def zmen(st):
    meno = st.meno
    meno = meno[::-1]
    print(meno)

nie je modifikátor, lebo hoci funkcia mení obsah premennej meno, táto je len lokálnou premennou funkcie zmen a nemá žiaden vplyv ani na parameter st ani na žiadnu inú premennú.


Metódy

Všetky doteraz vytvárané funkcie dostávali ako jeden z parametrov objekt typu Student (inštanciu triedy) alebo takýto objekt vracali ako výsledok funkcie. Lenže v objektovom programovaní platí:

  • objekt je kontajner údajov, ktoré sú vlastne súkromnými premennými objektu (atribúty)

  • trieda je kontajner funkcií, ktoré vedia pracovať s objektmi (aj týmto funkciám niekedy hovoríme atribúty, ale častejšie ich voláme metódy)

Takže funkcie nemusíme vytvárať tak ako doteraz globálne v hlavnom mennom priestore (tzv. __main__), ale priamo ich môžeme definovať v triede. Pripomeňme si, ako vyzerá definícia triedy:

class Student:
    pass

Príkaz pass sme tu uviedli preto, lebo sme chceli vytvoriť prázdne telo triedy (podobne ako pre def ale aj while a if). Namiesto pass ale môžeme zadefinovať funkcie, ktoré sa stanú súkromné pre túto triedu. Takýmto funkciám hovoríme metóda. Platí tu ale jedno veľmi dôležité pravidlo: prvý parameter metódy musí byť premenná, v ktorej metóda dostane inštanciu tejto triedy a s ňou sa bude ďalej pracovať. Zapíšme funkcie vypis() a nastav_hoby() ako metódy (t.j. funkcie definované vo vnútri triedy, teda sú to atribúty triedy):

class Student:

    def vypis(self):
        print('volam sa', self.meno, self. priezvisko)

    def nastav_hoby(self, text):
        self.hoby = text
        print(self.meno, self. priezvisko, 'ma hoby', self.hoby)

Čo sa zmenilo:

  • obe funkcie sú vnorené do definície triedy a preto sú odsunuté vpravo

  • obom funkciám sme zmenili prvý parameter st na self - toto sme robiť nemuseli, ale je to dohoda medzi pythonistami, že prvý parameter metódy sa bude vždy volať self bez ohľadu pre akú triedu túto metódu definujeme (obe funkcie by fungovali korektne aj bez premenovania tohto parametra)

Keďže vypis() už teraz nie je globálna funkcia ale metóda, nemôžeme ju volať tak ako doteraz vypis(fero), ale k menu uvedieme aj meno kontajnera (meno triedy), kde sa táto funkcia nachádza, teda Student.vypis(fero):

>>> fero = urob('Ferdinand', 'Fyzik')
>>> zuzka = urob('Zuzana', 'Matikova')
>>> mato = urob('Martin', 'Fyzik')
>>> Student.vypis(fero)
volam sa Ferdinand Fyzik
>>> Student.vypis(zuzka)
volam sa Zuzana Matikova
>>> Student.vypis(mato)
volam sa Martin Fyzik

Takýto spôsob volania metód však nie je bežný:

Trieda.metoda(instancia, parametre)

Namiesto neho sa používa trochu pozmenený, pričom sa vynecháva meno triedy. Budeme používať takéto poradie zápisu volania metódy:

instancia.metoda(parametre)

čo znamená:

>>> fero.vypis()
volam sa Ferdinand Fyzik
>>> zuzka.vypis()
volam sa Zuzana Matikova
>>> mato.vypis()
volam sa Martin Fyzik

Podobne zapíšeme priradenie hoby dvom študentom. Namiesto zápisu:

>>> Student.nastav_hoby(fero, 'gitara')
Ferdinand Fyzik ma hoby gitara
>>> Student.nastav_hoby(evka, 'cyklistika')
Eva Matikova ma hoby cyklistika

si radšej zvykneme na:

>>> fero.nastav_hoby('gitara')
Ferdinand Fyzik ma hoby gitara
>>> evka.nastav_hoby('cyklistika')
Eva Matikova ma hoby cyklistika

S takýmto zápisom volania funkcií (teda metód) sme sa už stretli skôr, ale asi to bola pre nás doteraz veľká záhada, napríklad:

>>> zoznam = [2, 5, 7]
>>> zoznam.append(11)
>>> zoznam.pop(0)
2
>>> a = '12-34-56'.split('-')

znamená:

>>> zoznam = [2, 5, 7]
>>> list.append(zoznam, 11)
>>> list.pop(zoznam, 0)
2
>>> a = str.split('12-34-56', '-')

Teda append() je metóda triedy list (pythonovský zoznam), ktorá má dva parametre: self (samotný zoznam, ktorý sa bude modifikovať) a hodnota, ktorá sa bude do zoznamu pridávať na jeho koniec. Táto metóda je zrejme definovaná niekde v triede list a samotná jej deklarácia by mohla vyzerať nejako takto:

class list:
    ...
    def append(self, hodnota):
        ...

Magické metódy

Do novo vytváranej triedy môžeme pridávať ľubovoľné množstvo metód (súkromných funkcií), pričom majú jediné obmedzenie: prvý parameter by mal mať meno self. Už vieme, že takúto metódu môžeme volať nielen:

Trieda.metoda(instancia, parametre)

ale radšej ako:

instancia.metoda(parametre)

Okrem tohto štandardného mechanizmu volania metód, existuje ešte niekoľko špeciálnych metód, pre ktoré má Python aj iné využitie. Pre tieto špeciálne (tzv. magické) metódy má Python aj špeciálne pravidlá. My sa s niektorými z týchto magických metód budeme zoznamovať priebežne na rôznych prednáškach, podľa toho, ako ich budeme potrebovať.

Magické metódy majú definíciu úplne rovnakú ako bežné metódy. Python ich rozpozná podľa ich mena: ich meno začína aj končí dvojicou podčiarkovníkov __. Pre Python je tento znak bežná súčasť identifikátorov, ale využíva ich aj na tento špeciálny účel. Ako prvé sa zoznámime s magickou metódou __init__(), ktorá je jednou z najužitočnejších a najčastejšie definovaných magických metód.

metóda __init__()

Je magická metóda, ktorá slúži na inicializovanie atribútov daného objektu. Má tvar:

def __init__(self, parametre):
    ...

Metóda môže (ale nemusí) mať ďalšie parametre za self. Metóda nič nevracia, ale najčastejšie obsahuje len niekoľko priradení.

Túto metódu (ak existuje) Python zavolá, v tom momente, keď sa vytvára nová inštancia.

Keď zapíšeme instancia = Trieda(parametre), tak Python postupne:

  1. vytvorí nový objekt typu Trieda - zatiaľ je to prázdny kontajner

    • vytvorí sa pomocná referencia na tento nový objekt

  2. ak existuje metóda __init__(), zavolá ju s príslušnými parametrami: Trieda.__init__(objekt, parametre)

    • keď Python zavolá našu metódu __init__(), znamená to, že samotný objekt už existuje (dostaneme ho v parametri self), ale zatiaľ je to prázdny kontajner bez atribútov premenných - tie vzniknú až priraďovacím príkazom do týchto atribútov

  3. do premennej instancia priradí práve vytvorený objekt

    • v tejto premennej už máme hotový objekt, ktorý prešiel inicializáciou v __init__()

Hovoríme, že metóda __init__() inicializuje objekt (niekedy sa hovorí aj, že konštruuje, resp. že je to konštruktor). Najčastejšie sa v tejto metóde priradzujú hodnoty do atribútov, napríklad:

class Student:

    def __init__(self, meno, priezvisko, hoby=''):
        self.meno = meno
        self.priezvisko = priezvisko
        self.hoby = hoby

    def vypis(self):
        print('volam sa', self.meno, self. priezvisko)

    def nastav_hoby(self, text):
        self.hoby = text
        print(self.meno, self. priezvisko, 'ma hoby', self.hoby)

Vďaka tomu už nepotrebujeme funkciu urob(), ale inštanciu aj s atribútmi vyrobíme pomocou konštruktora:

>>> fero = Student('Ferdinand', 'Fyzik')
>>> fero.nastav_hoby('gitara')
Ferdinand Fyzik ma hoby gitara
>>> evka = Student('Eva', 'Matikova, 'cyklistika')

Štandardná funkcia dir()

Funkcia dir() vráti postupnosť (zoznam) všetkých atribútov triedy alebo inštancie. Pozrime najprv nejakú prázdnu triedu:

>>> class Test: pass

>>> dir(Test)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__',
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__',
'__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
'__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
'__subclasshook__', '__weakref__']

Vidíme, že napriek tomu, že sme zatiaľ pre túto triedu nič nedefinovali, v triede sa nachádza veľa rôznych atribútov. Jednu z nich už poznáme: __init__ je magická metóda. Vždy keď zadefinujeme nový atribút alebo metódu, objaví sa aj v tomto zozname dir():

>>> t = Test()
>>> t.x = 100
>>> t.y = 200
>>> dir(t)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__',
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__',
'__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
'__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
'__subclasshook__', '__weakref__', 'x', 'y']

Na konci tohto zoznamu sú dva nové atribúty x a y.

Príklad s grafikou

Zadefinujeme novú triedu Kruh(r, x, y), ktorá bude mať 3 atribúty pre kruh v grafickej ploche: polomer a súradnice stredu:

class Kruh:

    def __init__(self, r, x, y):
        self.r = r
        self.x = x
        self.y = y

Teraz, keď máme triedu, môžeme vytvárať nové inštancie (objekty), napríklad:

>>> a = Kruh(70, 200, 100)
>>> b = Kruh(10, 180, 80)
>>> c = Kruh(10, 220, 80)

Tieto objekty sú zatiaľ len „kontajnery“ pre atribúty.

Do takejto triedy môžeme v inicializácii pridať aj ďalšie atribúty, ktoré nie sú v parametroch inicializácie, napríklad:

class Kruh:

    def __init__(self, r, x, y):
        self.r = r
        self.x = x
        self.y = y
        self.farba = 'blue'

Znamená, že vždy keď vytvoríme nový objekt, okrem 3 atribútov r, x a y sa vytvorí aj atribút farba s hodnotou 'blue'.

Teraz zadefinujeme pomocnú funkciu kresli_kruh(kruh), ktorá očakáva parameter typu Kruh a tento kruh potom nakreslí do grafickej plochy (predpokladáme, že grafická plocha je už vytvorená a prístupná pomocou premennej canvas):

def kresli_kruh(kruh):
    canvas.create_oval(kruh.x-kruh.r, kruh.y-kruh.r,
                       kruh.x+kruh.r, kruh.y+kruh.r,
                       fill=kruh.farba)

Otestujeme:

import tkinter

a = Kruh(70, 200, 100)
a.farba = 'yellow'
b = Kruh(10, 180, 80)
c = Kruh(10, 220, 80)

canvas = tkinter.Canvas()
canvas.pack()
kresli_kruh(a)
kresli_kruh(b)
kresli_kruh(c)

Takéto objekty kruhy môžeme uložiť aj do zoznamu a potom aj ich nakreslenie môže vyzerať takto:

zoznam = [a, b, c]
for k in zoznam:
    kresli_kruh(k)

Ak teraz zadáme:

>>> zoznam
[<__main__.Kruh object>, <__main__.Kruh object>, <__main__.Kruh object>]

vidíme len to, že zoznam obsahuje nejaké tri objekty typu Kruh. Zadefinujme preto metódu výpis(), ktorá vypíše detaily konkrétneho objektu. Do triedy Kruh dopíšeme túto metódu a do konštruktora pridáme aj štvrtý parameter farba. Tiež funkciu kresli_kruh() prepíšeme na metódu kresli():

import tkinter

class Kruh:

    def __init__(self, r, x, y, farba='blue'):
        self.r = r
        self.x = x
        self.y = y
        self.farba = farba

    def vypis(self):
        return f'Kruh({self.r}, {self.x}, {self.y}, {self.farba!r})'

    def kresli(self):
        canvas.create_oval(self.x-self.r, self.y-self.r,
                           self.x+self.r, self.y+self.r,
                           fill=self.farba)

canvas = tkinter.Canvas()
canvas.pack()

a = Kruh(70, 200, 100, 'yellow')
b = Kruh(10, 180, 80)
c = Kruh(10, 220, 80)

zoznam = [a, b, c]
for k in zoznam:
    k.kresli()
for k in zoznam:
    k.vypis()

Tento program teraz vypíše:

Kruh(70, 200, 100, 'yellow')
Kruh(10, 180, 80, 'blue')
Kruh(10, 220, 80, 'blue')

Pozrime ešte, čo nám vrátia volania funkcie dir() pre triedu Kruh aj inštanciu a:

>>> dir(Kruh)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__',
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__',
'__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
'__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
'__subclasshook__', '__weakref__', 'kresli', 'vypis']
>>> dir(a)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__',
'__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__',
'__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
'__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
'__subclasshook__', '__weakref__', 'farba', 'kresli', 'vypis', 'r', 'x', 'y']

Všimnite si, že v triede Kruh pribudli dva atribúty, ktoré nie sú magickými metódami: kresli a vypis, v inštancii a okrem týchto metód pribudli 4 atribúty: farba, r, x a y.


Cvičenia

L.I.S.T.


  1. Zadefinuj triedu Cas, ktorá bude mať dva celočíselné atribúty hodiny a minuty. Aj inicializácia (metóda __init__()) bude mať dva parametre hodiny a minuty. Metóda vypis() vypíše nastavený čas v tvare čas je 9:17. Trieda Cas:

    class Cas:
        ...
    

    Otestuj, napríklad:

    >>> c = Cas(9, 17)
    >>> c.vypis()
    čas je 9:17
    >>> d = Cas(10, 5)
    >>> d.vypis()
    čas je 10:05
    

    Zamysli sa, čo sa stane pre volanie Cas.vypis(c), čím sa to líši od c.vypis()?


  1. Do triedy Cas z úlohy (1) pridaj metódu str(), ktorá nič nevypisuje, ale namiesto toho vráti (return) znakový reťazec s hodinami a minútami v tvare '9:17'. Napríklad:

    >>> c = Cas(9, 1)
    >>> print('teraz je', c.str())
    teraz je 9:01
    

  1. Do triedy Cas z (2) úlohy dopíš metódu pridaj(), ktorá bude mať 2 parametre hodiny a minuty. Metóda pridá k uloženému času zadané hodiny a minúty. Napríklad:

    >>> cas = Cas(17, 40)
    >>> print('teraz je', cas.str())
    teraz je 17:40
    >>> cas.pridaj(1, 35)
    >>> print('neskôr', cas.str())
    neskôr 19:15
    

  1. Napíš globálnu funkciu (nie metódu) neskor(cas, hodiny, minuty), ktorá vytvorí (return) novú inštanciu triedy Cas. Táto nová inštancia bude od zadaného času (parameter cas je tiež inštancia triedy Cas) posunutá o zadaný počet hodín a minút. Využi metódu pridaj(). Napríklad:

    >>> c = Cas(17, 40)
    >>> d = neskor(c, 2, 55)
    >>> print(c.str())
    17:40
    >>> print(d.str())
    20:35
    

  1. Vytvor pätnásť-prvkový zoznam inštancií triedy Cas, v ktorom prvý prvok reprezentuje 8:10 a každý ďalší je posunutý o 50 minút. Ďalšie časy v zozname vytváraj v cykle, využi funkciu neskor(). Napríklad:

    zoznam = [Cas(8, 10)]
    for i in range(14):       # vyrobí 15-prvkový zoznam časov
        zoznam ...
    for c in zoznam:
        print(c.str(), end=' ')
    

    vypíše:

    8:10 9:00 9:50 ... 19:50
    

  1. Zapíš definíciu triedy Zlomok, ktorá v inicializácii vytvorí dva atribúty citatel a menovatel. Metóda vypis() vypíše pomocou print() tento zlomok v tvare zlomok je 3/8. Napríklad:

    >>> z1 = Zlomok(3, 8)
    >>> z2 = Zlomok(2, 4)
    >>> z1.vypis()
    zlomok je 3/8
    >>> z2.vypis()
    zlomok je 2/4
    

  1. Pridaj do triedy Zlomok z úlohy (6) dve metódy:

    • metóda str() vráti (nič nevypisuje) reťazec v tvare 3/8

    • metóda float() vráti (nič nevypisuje) desatinné číslo, ktoré reprezentuje daný zlomok

    Napríklad:

    >>> z = Zlomok(3, 8)
    >>> print('z je', z.str())
    z je 3/8
    >>> print('z je', z.float())
    z je 0.375
    >>> w = Zlomok(2, 4)
    >>> print('w je', w.str())
    w je 2/4
    >>> print('w je', w.float())
    w je 0.5
    

  1. Zadefinuj triedu Body, ktorá si bude uchovávať momentálny stav bodov (napríklad získané body v nejakej hre). Trieda bude mať tieto metódy:

    • metóda pridaj() k momentálnemu stavu pridá 1 bod

    • metóda uber() od momentálneho stavu odoberie 1 bod;

    • metóda kolko() vráti celé číslo - momentálny bodový stav

    Napríklad:

    >>> b = Body()
    >>> for i in range(10):
            b.pridaj()
    >>> b.uber()
    >>> b.uber()
    >>> print('body =', b.kolko())
    body = 8
    

  1. Zadefinuj triedu Subor s metódami:

    • inicializácia __init__(meno_suboru) vytvorí nový prázdny súbor

    • metóda pripis(text) na koniec súboru pridá nový riadok so zadaným textom; použi open(..., 'a')

    • metóda vypis() vypíše (print) momentálny obsah súboru

    Napríklad:

    >>> s = Subor('text.txt')
    >>> s.pripis('prvy riadok')
    >>> s.pripis('druhy riadok')
    >>> s.vypis()
    prvy riadok
    druhy riadok
    >>> s.pripis('posledny riadok')
    >>> s.vypis()
    prvy riadok
    druhy riadok
    posledny riadok
    

  1. Zadefinuj triedu Zoznam, pomocou ktorej si budeme vedieť udržiavať zoznam svojich záväzkov (sľubov, povinností, …). Tieto budeš uchovávať v atribúte zoznam typu list. Trieda obsahuje tieto metódy:

    • metóda pridaj(prvok), ak sa tam takýto záväzok ešte nenachádza, pridá ho na koniec

    • metóda vyhod(prvok), ak sa tam takýto záväzok nachádzal, vyhodí ho

    • metóda je_v_zozname(prvok) vráti True alebo False podľa toho, či sa tam tento záväzok nachádza

    • metóda vypis() vypíše všetky záväzky v tvare zoznam: záväzok, záväzok, záväzok

    Napríklad:

    moj = Zoznam()
    moj.pridaj('upratat')
    moj.pridaj('behat')
    moj.pridaj('ucit sa')
    if moj.je_v_zozname('behat'):
        print('musis behat')
    else:
        print('nebehaj')
    moj.pridaj('upratat')
    moj.vyhod('spievat')
    moj.vypis()
    

    vypíše:

    musis behat
    zoznam: upratat, behat, ucit sa
    

  1. Zadefinuj triedu TelefonnyZoznam, ktorá bude udržiavať informácie o telefónnych číslach (ako zoznam list dvojíc tuple). Trieda bude mať tieto metódy:

    • metóda pridaj(meno, telefon) pridá do zoznamu dvojicu (meno, telefon)

      • ak takéto meno v zozname už existovalo, nepridáva novú dvojicu, ale nahradí len telefónne číslo

    • metóda vypis() vypíše celý telefónny zoznam.

    Napríklad:

    tz = TelefonnyZoznam()
    tz.pridaj('Jana', '0901020304')
    tz.pridaj('Juro', '0911111111')
    tz.pridaj('Jozo', '0212345678')
    tz.pridaj('Jana', '0999020304')
    tz.vypis()
    

    vypíše:

    Jana 0999020304
    Juro 0911111111
    Jozo 0212345678
    

  1. Zadefinuj triedu Okno, ktorá otvorí grafické okno a do stredu vypíše zadaný text. Výška otvoreného okna nech je 100. Vypísaný text nech je v strede okna fontom veľkosti 50. Inicializácia (metóda __init__()) vytvorí nový canvas (výšky 100) a do jeho stredu vypíše zadaný text. V svojich atribútoch si zapamätá canvas aj identifikačný kód pre create_text(). Ďalšie dve metódy menia vypísaný text:

    • metóda zmen(text) zmení vypísaný text (zrejme na to použije itemconfig())

    • metóda farba(farba) zmení farbu vypísaného textu (zrejme na to použije itemconfig())

    Napríklad:

    import tkinter
    okno = Okno('ahoj')
    okno.farba('red')
    okno.zmen('Python')
    

    Vyskúšaj vytvoriť dve inštancie Okno.