Python 3 - Lernen und professionell anwenden

Kapitel 10

Definition eigener Klassen

310

10.11 Aufgaben

Aufgabe 1

Definieren Sie eine Klasse Ding, die Gegenstände aus Metall modelliert, auf der Basis des

UML-Klassensymbols aus Abbildung 10.9.

Attribute:

Die Klasse besitzt ein schwach privates Klassenattribut namens

_dichte, das ein Dictionary

enthält. Schlüssel sind die Elementsymbole einiger Metalle. Werte sind Tupel aus dem

Namen des Elements und der Dichte. Beispielsweise hat

_dichte['Au'] den Wert ('Gold',

19.32)

. Das Dictionary kann gemäß Tabelle 10.2 konstruiert werden.

Das private Objektattribut

__masse enthält die Masse des Gegenstandes. Das schwach pri-

vate Objektattribut

_symbol enthält ein Elementsymbol.

Methoden:

Die öffentlichen Methoden

getMasse() und getVolumen() liefern Masse und Volumen

des Gegenstandes in Gramm bzw. Kubikzentimetern.

Die Methode

__str__() überlädt die Standardfunktion str() und liefert eine lesbare tex-

tuelle Darstellung des

Ding-Objektes.

Hinweis: Die Dichte berechnet sich nach folgender Formel:

Daraus folgt:

Abb. 10.9: UML-Klassensymbol für die Klasse Ding

Symbol Element Dichte in g/ccm

Fe Eisen 7.87

Au Gold 19.32

Ag Silber 10.5

Tabelle 10.2: Metalle und ihre Dichte

Dichte = Masse/Volumen

Masse = Volumen*Dichte

Ding

_dichte

__volumen

_symbol

getMasse()

getVolumen()

__str__()

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10.11

Aufgaben

Aufgabe 2

Definieren Sie eine Klasse Quader als Spezialisierung der Klasse Ding. Die Klasse soll Qua-

der aus verschiedenen Metallen modellieren. Abbildung 10.10 zeigt ein Klassendiagramm.

Attribute:

Neben den von

Ding geerbten Attributen besitzt die abgeleitete Klasse Quader die privaten

Attribute

__laenge, __breite, __hoehe, die die Ausmaße eines Quaders in cm beschreiben.

Bei der Instanziierung eines Quader-Objektes sollen der

__init__()-Prozedur Werte für

folgende Attribute übergeben werden:

__symbol, __laenge, __breite, __hoehe. Ein Auf-

ruf des Konstruktors kann z.B. folgendermaßen aussehen:

Methoden:

Die Methoden

getVolumen() und getMasse() werden von der Basisklasse Ding geerbt.

Die Methode

__str__() wird überschrieben, so dass sie eine geeignete String-Repräsenta-

tion eines Quader-Objektes liefert.

Überladen Sie die Vergleichsoperatoren

==, > und >=. Objekte der Klasse Quader sollen hin-

sichtlich ihrer Masse verglichen werden. Beispielsweise gilt folgende Ungleichung:

Abb. 10.10: UML-Klassendiagramm für die spezialisierte Klasse Quader

Aufgabe 3

Definieren Sie eine Klasse NewList als Erweiterung der Standardklasse list. Objekte der

Klasse

Newlist besitzen eine zusätzliche Methode range(), die die Differenz zwischen

dem größten und dem kleinsten Element der Liste liefert (Spannweite), sofern es sich um

eine Liste von Zahlen handelt. Beispielaufruf:

silberbarren = Quader('Ag', 2, 3, 4)

Quader('Ag', 2, 3, 4) > Quader('Fe', 2, 3, 4)

>>> s = NewList([1, 2, 4, 10])

>>> s.range()

9

Ding

__dichte

__masse

getMasse()

getVolumen()

__str__()

Quader

__str__()

__gt__()

__ge__()

__eq__()

__laenge

__breite

__hoehe

Kapitel 10

Definition eigener Klassen

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Aufgabe 4

Definieren Sie eine Klasse Laenge zur Repräsentation von Strecken auf der Basis des Klas-

sendiagramms in Abbildung 10.11.

Attribute:

Ein Objekt der Klasse

Laenge besitzt die zwei öffentlichen Attribute betrag und einheit

mit einem Zahlenwert und einer Längeneinheit (Millimeter, Zentimeter, Meter, Inch, Meile,

...). Sie werden bei der Instanziierung als Argumente übergeben. Beispiel für einen Kon-

struktoraufruf:

Zur Umrechnung der Einheiten besitzt die Klasse als privates Klassenattribut ein Dictionary

namens

__meter, das einer Längeneinheit die Länge in Meter zuordnet. Beispiel: __meter

['mil']

hat den Wert 1609. Das Dictionary kann mithilfe von Tabelle 10.3 definiert werden.

Methoden:

Die Methode

getMeter() liefert die Länge des Objektes in Meter. Der Additionsoperator

wird durch die Methode

__add__() auf sinnvolle Weise überladen. Bei der Addition zweier

Längen-Objekte wird die Einheit mit berücksichtigt, z.B. ist die Summe von 2 m und 10 cm

2.10 m. Die Methode

__str__() gibt eine lesbare Darstellung des Objektes als Zeichen-

kette, z.B.

'1.34 mil' oder '1.23 cm'.

Abb. 10.11: UML-Klassensymbol der Klasse Laenge

erddurchmesser = Laenge (12713.507, 'km')

Einheit (Kürzel) Länge in Metern Einheit (Kürzel) Länge in Metern

mm 0.001 in 0.0254

cm 0.01 ft 0.3048

m1 yd0.9143

km 1000 mil 1609

Tabelle 10.3: Umrechnung von Längeneinheiten

Laenge

getMeter()

__add__()

__gt__()

__ge__()

__eq__()

__str__()

__meter

betrag

einheit