�ݺ�ߣ

Задание 1 Задание 2 References

Задачи по ООП

Информатика
10-11 классы

6 марта 2012 г.

Информатика 10-11 классы Задачи по ООП


Задание

Создать следующие классы: человек, ученик,
ученик–раздолбай, учитель, директор.
Каждый человек имеет: фамилию, имя, отчество, год
рождения. Наследование определено в соответствии со
здравым смыслом (ученик–раздолбай — наследник
ученика). Все сущности имеют методы:
1 Посчитать возраст (getAges).
2 обратиться по имени (getName) по правилу: учитель и
директор — имя + отчество, ученик — имя,
ученик-раздолбай — “Бяка” + имя.
3 булевский метод главный (head?): для директора
возвращается истина, для остальных — ложь.
ФИО и год рождения должно задаваться в конструкторе.
После реализации создать экземпляры каждого класса и
вызвать для них методы getName, getAges, head?.


Шаг 1

Прежде всего, создадим класс Person.
В классе есть четыре свойства: ﬁrst_name, last_name,
middle_name, birthday

Listing 1: Основа Person

c l a s s Person
a t t r _ a c c e s s o r : f i r s t _ n a m e , : last_name ,
: middle_name , : b i r t h d a y
end



Шаг 2

В условии задачи требуется, чтобы основные свойства
класса задавались сразу.
То есть, мы хотим, чтобы работал следующий код:

Listing 2: Пример объекта

p = P e r s o n . new ( "Иванов" , "Иван" , "Иванович" , 1 9 7 5 )



Шаг 3

Для того, чтобы при создании можно было сразу задать
какие-либо параметры, нам нужно определить конструктор.
Конструктор на вход (в соответствии с кодом предыдущего
слайда) будет принимать 4 аргумента.

Listing 3: Конструктор

c l a s s Person
a t t r _ a c c e s s o r : f i r s t _ n a m e , : last_name ,
: middle_name , : b i r t h d a y
d e f i n i t i a l i z e ( fname , lname , mname , b i r t h d a y )
@ f i r s t _ n a m e = fname
@last_name = lname
@middle_name = mname
@birthday = birthday
end
end



Шаг 4

Возраст у экземпляров класса Person и у его наследников
будет считаться всегда одинаково.
Поэтому определим соответствующий метод в самом
классе Person.
Через механизм наследования метод автоматически будет
доступен всем наследникам.

Listing 4: Метод age

c l a s s Person
...
d e f age
2012 − @ b i r t h d a y
end
end



Шаг 5

В большинстве случаев метод head? будет возвращать
ложь (за исключением объекта класса Директор).
Поэтому создадим базовый метод в классе Person, а в
классе Headmaster используем полиморфизм
(переопределение метода) для изменения результата.

Listing 5: Метод head

c l a s s Person
...
d e f head ?
false
end
end



Шаг 6

Стандартное обращение к человеку — по имени–отчеству.
Раз стандартное — значит, определяем в классе–родителе.
При необходимости используем полиморфизм.

Listing 6: Метод name

c l a s s Person
...
d e f name
@ f i r s t _ n a m e + "␣" + @middle_name
end
end



Шаг 7

Проверим класс Person, вызвав последовательно все
методы.

Listing 7: Person

p = P e r s o n . new ( "Иванов" , "Иван" , "Иванович" , 1 9 7 5 )
p u t s p . name
p u t s p . age
p u t s p . head ?



Шаг 8

Класс Teacher имеет абсолютно стандартную реализацию.
Все методы в нём совпадают с методами Person.
Поэтому достаточно просто его определить.

Listing 8: Teacher

c l a s s Teacher < Person
end



Шаг 9

У ученика другое обращение.
Используем полиморфизм для переопределения метода
name.

Listing 9: Student

c l a s s Student < Person
d e f name
@first_name
end
end



Шаг 10

Класс BadStudent также имеет отличное ото всех
обращение с приставкой «Бяка».

Listing 10: BadStudent

c l a s s Ba dS tud ent < S t u d e n t
d e f name
" Byaka ␣" + @ f i r s t _ n a m e
end
end



Шаг 11

Класс Headmaster имеет стандартное обращение по
имени–отчеству.
Значит, метод name переопределять не надо.
А вот метод head? должен возвращать истину.

Listing 11: Headmaster

c l a s s Headmaster < P e r s o n
d e f head ?
true
end
end



Сложное задание

Реализовать класс Двумерный Вектор.
Класс имеет два свойства: x-компонента, y-компонента.
Методы класса:
1 посчитать длину (модуль)
2 прибавить к текущему вектору другой
3 отнять от текущего вектора другой
4 изменить знак вектора (-вектор)
5 умножить вектор на скаляр (вещественное число)
6 скалярно умножить на другой вектор



Шаг 1

Прежде всего, определимся, что есть у вектора.
Двумерный вектор — это два числа (x,y) (аналог
радиус–вектора в геометрии).
Других свойств у вектора нет. Но как хранить эти?
Два варианта:
1 В свойствах :x, :y.
2 В едином свойстве :coords
Второй вариант универсальнее, поэтому будем
использовать его.
NB. Кстати, мы сделаем программу для векторов любой
размерности.



Шаг 2

В конструкторе по умолчанию зададим значение
координат в виде пустого массива.

Listing 12: Vector

c l a s s Vector
attr_accessor : coords

def i n i t i a l i z e ( coords = [ ] )
@coords = coords
end
end

v = V e c t o r . new ( [ 1 , 2 ] )



Шаг 3

Определим метод подсчёта модуля.
Модуль вычисляется по теореме Пифагора:

coords[i]2
i

Listing 13: Вычисление модуля

c l a s s Vector
..
d e f module
( @ c o o r d s . i n j e c t ( 0 ) { | r e s , elem | r e s+elem ∗ ∗ 2 } ) ∗ ∗ 0 . 5
end
end



Шаг 4

Заметим, что модуль будет вычисляться не только для
двумерного вектора, но и для вектора любой размерности.
Теперь определим операцию сложения.
При сложении компоненты векторов также складываются.
Важно: операция сложения должна возвращать новый
вектор — сумму текущего и того, с которым складываем.
Сложение делаем покоординатно.



Шаг 4, часть 2

Listing 14: Сложение

d e f +(v )
sum = V e c t o r . new
s i z e = @ c o o r d s . s i z e −1
for i in 0.. size
sum . c o o r d s [ i ] = @ c o o r d s [ i ] + v . c o o r d s [ i ]
end
sum
end



Шаг 4, часть 2, альтернатива

Для упрощения записи используем метод each_index,
который проходит по каждому индексу массива.

Listing 15: Упрощение

d e f +(v )
@ c o o r d s . e a c h _ i n d e x { | i | sum . c o o r d s [ i ] =
@ c o o r d s [ i ]+ v . c o o r d s [ i ] }
sum
end



Шаг 5

Операция умножения немного сложнее.
Если мы умножаем на число, то надо все компоненты
вектора умножить на данное число.
Если же мы умножаем вектор на вектор, то надо
возвращать скалярное произведение.
Как отличить, что нам передаётся в качестве аргумента?
Используем метод class, который возвращает строку с
названием класса.



Шаг 5, часть 2

Listing 16: Умножение

def ∗( v )
i f ( v . c l a s s == V e c t o r )
product = 0
@ c o o r d s . e a c h _ i n d e x { | i | p r o d u c t+=
@coords [ i ] ∗ v . coords [ i ] }
else
p r o d u c t = V e c t o r . new
@coords . each_index { | i | product . coords [ i ] =
@coords [ i ] ∗ v}
end
product
end



Шаг 6

Аналогично делаем остальные методы.
Например, метод «отрицание».

Listing 17: Отрицание

d e f −@
s e l f . c o o r d s = s e l f . c o o r d s . map { | i | − i }
end



Шаг 7

Listing 18: Упрощение

d e f −(v )
@ c o o r d s . e a c h _ i n d e x { | i | sum . c o o r d s [ i ] =
@ c o o r d s [ i ]− v . c o o r d s [ i ] }
sum
end



Мысль
Класс Vector очень и очень похож на класс Array



Расшифровка мысли

Класс Vector, как мы определили на шаге 1, имеет только
одно свойство — координаты.
Координаты представляют собой массив.
Раз всё в ruby — объекты, значит, и массивы тоже.
А, значит, логично было бы вместо определения класса
Vector, отнаследовать его от массива.

Listing 19: Вектор vs Массив

c l a s s Vector < Array
end



Работа с массивом

Теперь мы можем обращаться к i-ой координате внутри
класса так: self[i].
Пример метода:

Listing 20: Вектор как массив

c l a s s Vector < Array
d e f +(a )
s e l f . e a c h _ i n d e x { | k | sum [ k ] = s e l f [ k ]+ a [ k ] }
sum
end
end



Создание векторомассива

Listing 21: Создание

v1 = V e c t o r . new [ 1 , 2 , 3 ]
v2 = V e c t o r . new [ 3 , 4 , 5 ]
v3 = v1+v3
puts v3 . i n s p e c t



References

При подготовке данного материала использовались сайты:
http://ru.wikibooks.org/wiki/Ruby, http://rubydev.ru,
http://en.wikipedia.org, http://ruby-lang.org.
Все презентации доступны на http://school.smirik.ru!
Вопросы, предложения, д/з: smirik@gmail.com


�ݺ�ߣ

Задачи по ООП в ruby

Recommended

More Related Content

Viewers also liked (8)

More from Evgeny Smirnov (20)

Задачи по ООП в ruby