Python 類實戰(zhàn)

還是以我們之前做過的，通訊錄功能為例，這節(jié)課我們繼續(xù)對通訊錄功能使用類進行改造：

1. 通訊錄功能簡介

編寫程序 addressBook.py 實現(xiàn)通訊錄管理系統(tǒng)，通訊錄包含若干聯(lián)系人，每個聯(lián)系人包括：姓名、地址、電話 3 項內(nèi)容。程序提供 4 項基本功能：

• 增加聯(lián)系人: 用戶輸入姓名、地址、電話等信息，將信息保存在一個列表中
• 列出聯(lián)系人: 打印輸出所有聯(lián)系人的信息
• 查詢聯(lián)系人: 用戶輸入聯(lián)系人姓名，打印輸出該聯(lián)系人的信息
• 刪除聯(lián)系人: 用戶輸入聯(lián)系人姓名，從通訊錄中刪除該聯(lián)系人

通過命令行界面實現(xiàn)以上功能，程序 addressBook.py 運行時首先打印一個菜單，如下所示：

C:\> python addressBook.py
1. create person
2. list all persons
3. query person
4. delete person
5. quit
Enter a number(1-5): 

總共有 5 個選項，用戶輸入對應的數(shù)字選擇相應的功能，如下表所示：

2. 程序框架

2.1 描述單個聯(lián)系人的數(shù)據(jù)結構

程序使用字典描述一個聯(lián)系人，假設某個聯(lián)系人的信息如下：

使用字典描述該聯(lián)系人如下：

>>> person = {'name': '張三', 'address': '南京', 'phone': '12306'}

• 字典有三個鍵：name、address、phone
• 對應的值分別為：張三、南京、12306

2.2 描述所有聯(lián)系人的數(shù)據(jù)結構

程序?qū)⑺新?lián)系人信息存儲在列表中，即通訊錄是一個列表、列表的元素是字典。假設通訊錄中有兩個人，它們的信息如下所示：

本節(jié)使用面向?qū)ο蟮纳显O計方法實現(xiàn)通訊錄，使用一個類 AddressBook 描述通訊錄，類 AddressBook 的核心成員是一個列表，該列表保存了所有聯(lián)系人, 代碼如下：

class AddressBook:
    def __init__(self):
        self.persons = []

    def addPerson(person):
        self.person.append(person)

addressBook = AddressBook()
zhangSan = {'name': '張三', 'address': '南京', 'phone': '12306'}
liSi = {'name': '李四', 'address': '北京', 'phone': '10086'}
addressBook.addPerson(zhangSan)
addressBook.addPerson(lisi)

• 在第 1 行，定義了類 AddressBook 描述通訊錄
  • 在第 3 行，定義了成員變量 persons，它是一個列表，記錄了所有的聯(lián)系人
  • 在第 5 行，定義了成員方法 addPerson，它將單個聯(lián)系人加入到聯(lián)系人列表中
• 在第 8 行，使用類 AdressBook 創(chuàng)建一個對象
• 創(chuàng)建兩個聯(lián)系人
  • 在第 9 行，變量 zhangSan 的類型是一個字典，描述了張三的信息
  • 在第 10 行，變量 liSi 的類型是一個字典，描述了李四的信息
• 將聯(lián)系人添加到通訊錄中
  • 在第 11 行，將聯(lián)系人 zhangSan 添加到通訊錄中
  • 在第 12 行，將聯(lián)系人 liSi 添加到通訊錄中

2.3 類 AddressBook 的主要成員方法

分析通訊錄的功能需求，初步將程序劃分為 4 個功能模塊，如下表所示：

使用 4 個成員方法實現(xiàn)相應的功能，這里先寫出成員方法的定義，暫時忽略實現(xiàn)，代碼如下：

class AddressBook:
    def __init__(self):
        self.persons = []

    def create_person(self):
        pass

    def list_person(self):
        pass

    def query_person(self):
        pass

    def delete_person(self):
        pass

2.4 主控模塊

本節(jié)完成程序的主功能模塊 main，函數(shù) main 的功能邏輯如下：

1. 獲取用戶輸入的選擇
2. 根據(jù)用戶的選擇執(zhí)行對應的功能
3. 重復執(zhí)行第 1 步的操作

函數(shù) main 的實現(xiàn)代碼如下：

def get_choice():
    pass

def main():
    addressBook = AddressBook()
    while True:
        choice = get_choice()

        if choice == '1':
            addressBook.create_person()
        elif choice == '2':
            addressBook.list_person()
        elif choice == '3':
            addressBook.query_person()
        elif choice == '4':
            addressBook.delete_person()
        elif choice == '5':
            break
        else:
            print('Invalid choice') 

main()                  

• 在第 1 行，定義了函數(shù) get_choice，該函數(shù)打印功能菜單并讀取用戶的選擇
• 在第 4 行，定義了函數(shù) main，該函數(shù)讀取用戶選擇，并執(zhí)行相應功能
• 在第 5 行，使用類 AdressBook 創(chuàng)建一個對象 addressBook
• 在第 6 行，創(chuàng)建一個 while 死循環(huán)
  • 在第 7 行，使用 get_choice() 函數(shù)獲取用戶輸入的選擇
  • 在第 9 行至第 20 行，根據(jù) choice 執(zhí)行對象 addressBook 相應的成員方法
  • 在第 18 行，如果 choice == ‘5’，則執(zhí)行 break 退出程序

2.5 獲取用戶輸入

編寫函數(shù) get_choice 獲取用戶的選擇，代碼如下：

def get_choice():
    print('1. create person')
    print('2. list all persons')
    print('3. query person')
    print('4. delete person')
    print('5. quit')
    choice = input('Enter a number(1-5):')  
    return choice

• 在第 2 行到第 6 行，打印功能菜單
• 在第 7 行，使用 input() 函數(shù)獲取用戶輸入的選擇
• 在第 8 行，返回用戶的選擇 choice

3. 增加聯(lián)系人

本小節(jié)實現(xiàn)增加聯(lián)系人的功能，如下所示：

    def create_person(self):
        name = input('name: ')
        address = input('address: ')
        phone = input('phone: ')
        person = {'name': name,  'address': address, 'phone': phone}
        self.persons.append(person)

• 在第 1 行，定義函數(shù) create_person，該函數(shù)實現(xiàn)增加聯(lián)系人的功能
• 在第 2 行，獲取用戶輸入的 name
• 在第 3 行，獲取用戶輸入的 address
• 在第 4 行，獲取用戶輸入的 phone
• 在第 5 行，根據(jù)用戶輸入的 name、address、phone 創(chuàng)建一個字典，用于描述該聯(lián)系人
• 在第 6 行，將聯(lián)系人加入到 self.persons 中

4. 列出聯(lián)系人

本小節(jié)實現(xiàn)列出所有聯(lián)系人的功能，如下所示：

    def list_person(self):
        for person in self.persons:
            print('%s,%s,%s' % (person['name'], person['address'], person['phone']))

• 在第 1 行，定義函數(shù) list_person，實現(xiàn)列出所有聯(lián)系人的功能
• 在第 2 行，遍歷列表 self.persons，循環(huán)變量 self.persons 是一個字典
• 在第 3 行，打印變量 person 的內(nèi)容

對每個聯(lián)系人打印輸出一行，假設通訊錄中已經(jīng)存儲了張三和李四兩個聯(lián)系人，輸出如下：

C:\> python addressBook.py
1. create person
2. list all persons
3. query person
4. delete person
5. quit
Enter a number(1-5): 2
張三,南京,12306
李四,北京,10086

• 在第 7 行，用戶選擇執(zhí)行功能 2
• 在第 8 行，打印聯(lián)系人張三的信息
• 在第 9 行，打印聯(lián)系人李四的信息

5. 查詢聯(lián)系人

本小節(jié)實現(xiàn)查詢聯(lián)系人的功能，如下所示：

    def query_person(self):
        name = input('name: ')
        for person in self.persons:
            if person['name'] == name:
                print('%s,%s,%s' % (person['name'], person['address'], person['phone']))

• 在第 1 行，定義函數(shù) query_person，實現(xiàn)查詢聯(lián)系人的功能
• 在第 2 行，獲取用戶輸入的 name
• 在第 3 行，遍歷列表 self.persons，循環(huán)變量 self.persons 是一個字典
• 在第 4 行，如果用戶輸入的 name 和循環(huán)訪問 person 的 name 相同，則表示找到指定的 person
• 在第 5 行，打印變量 person 的內(nèi)容

6. 刪除聯(lián)系人

本小節(jié)實現(xiàn)刪除聯(lián)系人的功能，如下所示：

    def delete_person(self):
        name = input('name: ')
        for person in self.persons:
            if person['name'] == name:
                self.persons.remove(person)
                break 

• 在第 1 行，定義函數(shù) delete_person，實現(xiàn)刪除聯(lián)系人的功能
• 在第 2 行，獲取用戶輸入的 name
• 在第 3 行，遍歷列表 self.persons，循環(huán)變量 self.persons 是一個字典
• 在第 4 行，如果用戶輸入的 name 和循環(huán)訪問 person 的 name 相同，則表示找到指定的 person
• 在第 5 行，使用方法 self.persons.remove(person)，從 self.persons 中刪除元素 person
• 在第 6 行，退出 for 循環(huán)

7. 完整的程序