讨论 7 | CS 61A 2024 年春季
讨论 7：面向对象编程
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进了 Pensieve 之后，就不用再回到这个页面了；Pensieve 上有同样的内容 (而且功能更多)。如果 Pensieve 出了什么问题，再回来这个页面继续讨论。
如果您遇到问题，请在 Discord 上的 #help 频道中发帖。
开始
先说说自己的名字，除了 CS 61A 还在上什么课，还有一直在练习的东西，比如乐器、杂耍、武术之类的。看看大家有没有什么共同爱好？
Q1：抽牌
draw 函数接受一个列表 hand 和一个唯一的非负整数列表 positions，它们都小于 hand 的长度。对于 positions 里的每个 p，这个函数会移除 hand[p]，然后返回一个列表，列表里的元素是按照它们在 hand 中出现的顺序排列的 (而不是按照 positions 里的顺序)。
在每个空里填入以下名称之一：list, map, filter 等等。想了解这些函数的功能，可以参考内置函数和列表方法的文档。
讨论时间：在开始写代码之前，小组一起讨论一下，用什么方法来确保正确地移除并返回卡牌。尽量别用猜和试的方法！讨论的目的是让大家在没有解释器帮忙检查的情况下，尝试解决问题。
def draw(hand, positions):
"""Remove and return the items at positions from hand.
>>> hand = ['A', 'K', 'Q', 'J', 10, 9]
>>> draw(hand, [2, 1, 4])
['K', 'Q', 10]
>>> hand
['A', 'J', 9]
"""
return _____(_____( [hand._____(i) for i in _____(_____(positions))] ))
在 61A 代码中运行
对于列表 s 和整数 i，s.pop(i) 会返回并删除第 i 个元素。这会改变后面所有元素的位置（索引），但不会影响前面元素的位置。
对列表 s 调用 reversed(s) 会返回一个迭代器。 调用 list(reversed(s)) 会返回一个列表，其中包含 s 中元素的相反顺序。
搞定了？给自己鼓个掌！
面向对象编程
定义新类的一种有效方法是确定每个对象应该具有哪些实例属性，以及每个类应该具有哪些类属性。首先，描述一下每个属性的类型，以及它会怎么被用到。然后试着用这些属性来实现类的方法。
Q2：键盘
概述： 键盘的每个字母都有一个按钮。当按下按钮时，它会通过调用 output 函数（例如 print）来输出其字母。字母是大写还是小写，取决于 caps lock 键按了多少次。
首先，实现 Button 类，它接受一个小写 letter（一个字符串）和一个单参数 output 函数，例如 Button('c', print)。
Button 的 press 方法会调用它的 output 属性 (一个函数)，这个函数会作用于 letter 属性：如果 caps_lock 按了奇数次，就输出大写字母，否则输出小写字母。press 方法还会把 pressed 的值加一，并且返回按下的键。提示：'hi'.upper() 的计算结果为 'HI'。
其次，实现 Keyboard 类。Keyboard 有一个名为 keys 的字典，其中包含 Button（以其 letter 作为其键），用于 LOWERCASE_LETTERS 中的每个字母。它还有一个字母列表 typed，里面可能包含大写和小写字母。
type 方法接收一个字符串 word，这个字符串只包含小写字母。对于 word 里的每个字母，它会调用 keys 里对应 Button 的 press 方法。这会往 Keyboard 的 typed 列表里添加一个字母 (大写或小写，取决于 caps_lock 的状态)。 注意： 在实现 type 的时候，不要用 upper 或者 letter，直接调用 press 就行。
阅读 doctest 并讨论：
- 为什么可以连续使用
.press().press().press()来多次按下同一个按钮？ - 为什么连续按按钮有时只在一行输出，有时却会输出多行？
- 为什么
bored.typed最后有 10 个元素？
讨论时间：在任何人开始编写代码之前，先进行一次对话，描述每个属性的类型以及它将如何使用。从 Button 开始：letter 和 output 将如何使用？然后讨论 Keyboard：typed 和 keys 将如何使用？每次按下 keys 中的 Button 时，新的字母将如何添加到名为 typed 的列表中？如果不确定，请呼叫工作人员！一旦每个人都理解了这些问题的答案，你们就可以尝试一起编写代码了。
LOWERCASE_LETTERS = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
class CapsLock:
def __init__(self):
self.pressed = 0
def press(self):
self.pressed += 1
class Button:
"""A button on a keyboard.
>>> f = lambda c: print(c, end='') # The end='' argument avoids going to a new line
>>> k, e, y = Button('k', f), Button('e', f), Button('y', f)
>>> s = e.press().press().press()
eee
>>> caps = Button.caps_lock
>>> t = [x.press() for x in [k, e, y, caps, e, e, k, caps, e, y, e, caps, y, e, e]]
keyEEKeyeYEE
>>> u = Button('a', print).press().press().press()
A
A
A
"""
caps_lock = CapsLock()
def __init__(self, letter, output):
assert letter in LOWERCASE_LETTERS
self.letter = letter
self.output = output
self.pressed = 0
def press(self):
"""Call output on letter (maybe uppercased), then return the button that was pressed."""
self.pressed += 1
"*** YOUR CODE HERE ***"
在 61A 代码中运行
在小组讨论并确认需要提示之前，请不要查看提示。
因为 self.letter 总是小写，所以可以用 self.letter.upper() 得到大写版本。
caps_lock 键被按下的次数可以通过 self.caps_lock.pressed 或 Button.caps_lock.pressed 来获取。
你不需要返回任何结果，只需返回 self 即可，这样就能返回被按下的按钮。
class Keyboard:
"""A keyboard.
>>> Button.caps_lock.pressed = 0 # Reset the caps_lock key
>>> bored = Keyboard()
>>> bored.type('hello')
>>> bored.typed
['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
>>> bored.keys['l'].pressed
2
>>> Button.caps_lock.press()
>>> bored.type('hello')
>>> bored.typed
['h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'H', 'E', 'L', 'L', 'O']
>>> bored.keys['l'].pressed
4
"""
def __init__(self):
self.typed = []
self.keys = ... # Try a dictionary comprehension!
def type(self, word):
"""Press the button for each letter in word."""
assert all([w in LOWERCASE_LETTERS for w in word]), 'word must be all lowercase'
"*** YOUR CODE HERE ***"
可以使用字典推导式创建按键: self.keys = {c: Button(c, ...) for c in LETTERS}。对 Button 的调用应该接受 c 和 一个将附加到 self.typed 的输出函数，以便每次按下这些按钮之一时，它都会将一个字母附加到此 Keyboard 的 self.typed。
对于 word 中的每一个字母 w，调用 self.keys[w] 的 press 方法。理想情况下，在调用 press 方法时，Button 应该已经配置好（在 Keyboard.__init__ 方法中），能够将输出添加到 Keyboard 对象的 typed 列表中。
演示时间：描述每次按下 keys 中的 Button 时，如何将新字母添加到 typed。不要只是阅读你的代码，而是说它做了什么（例如，“当键盘的按钮被按下时……”）。一句话就足以描述如何将新字母添加到 typed。准备好后，向 #discuss-queue 频道发送一条消息，其中包含 @discuss 标签、你的讨论小组号码以及消息“Put it on our tab!”，课程工作人员将加入你的语音频道，听取你的描述并提供反馈。
Q3: 熊
实现 SleepyBear 和 WinkingBear 类，以便调用它们的 print 方法与 doctest 匹配。使用尽可能少的代码，并尽量不要重复 Eye 或 Bear 中的任何逻辑。每个空白处只能填写两行简短的代码。
讨论环节： 在编写代码之前，讨论一下 SleepyBear 和 Bear 有什么不同。当使用继承时，你只需要实现子类与基类之间的差异。然后，讨论一下 WinkingBear 和 Bear 有什么不同。你们能想到不用重新实现 print 方法，也能让熊眨眼的方法吗？
class Eye:
"""An eye.
>>> Eye().draw()
'0'
>>> print(Eye(False).draw(), Eye(True).draw())
0 -
"""
def __init__(self, closed=False):
self.closed = closed
def draw(self):
if self.closed:
return '-'
else:
return '0'
class Bear:
"""A bear.
>>> Bear().print()
? 0o0?
"""
def __init__(self):
self.nose_and_mouth = 'o'
def next_eye(self):
return Eye()
def print(self):
left, right = self.next_eye(), self.next_eye()
print('? ' + left.draw() + self.nose_and_mouth + right.draw() + '?')
class SleepyBear(Bear):
"""A bear with closed eyes.
>>> SleepyBear().print()
? -o-?
"""
"*** YOUR CODE HERE ***"
class WinkingBear(Bear):
"""A bear whose left eye is different from its right eye.
>>> WinkingBear().print()
? -o0?
"""
def __init__(self):
"*** YOUR CODE HERE ***"
def next_eye(self):
"*** YOUR CODE HERE ***"
在 61A 代码编辑器中运行
实现一个 next_eye 方法，该方法返回一个已关闭的 Eye 实例。
一种让熊眨眼的方法是，使用一个新的实例属性来记录 next_eye 方法被调用的次数，如果 next_eye 方法被调用了偶数次，就返回一个闭着的眼睛。
记录出勤情况
请大家填写考勤表（每人每周提交一次）。