Python面向对象

本文深入探讨Python面向对象编程的核心概念,包括封装、继承、多态等特性,详细讲解类变量、实例变量、方法重写及类的继承,并提供实例演示。
  • 一、了解Python面向对象的特点(封装、继承、多态);
  • 二、了解并掌握类变量、实例变量、类方法、实例方法的使用;
  • 三、掌握Python子类继承父类的方法并实现方法的重写;

简介

类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。

类变量:类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。

数据成员:类变量或者实例变量, 用于处理类及其实例对象的相关的数据。

方法重写:如果从父类继承的方法不能满足子类的需求,可以对其进行改写,这个过程叫方法的覆盖(override),也称为方法的重写。

实例变量:定义在方法中的变量,只作用于当前类的实例。

继承:即一个派生类(derived class)继承基类(base class)的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如,有这样一个设计:一个Dog类型的对象派生自Animal类,这是模拟“是一个(is-a)”关系。

实例化:创建一个类的实例,类的具体对象。

方法:类中定义的函数。

对象:通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员(类变量和实例变量)和方法。

实例:
class Employee: 
'所有员工的基类' 
  empCount = 0 
   def __init__(self, name, salary): 
     self.name = name 
     self.salary = salary 
     self.empCount += 1 
   def displayCount(self): 
     print ("Total Employee %d" % self.empCount )
   def displayEmployee(self): 
     print ("Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary)
self代表类的实例,而非类

类的方法与普通的方法只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是: self

class Test: 
   def prt(self): 
      print(self) 
      print(self.__class__) 
t = Test() 
t.prt()

以上实例执行结果为:
<__main__.Test instance at 0x10d066878> 
__main__.Test

创建实例对象
"创建 Employee 类的第一个对象" 
 emp1 = Employee(“Zara”, 2000) 

“创建 Employee 类的第二个对象”   
 emp2 = Employee("Manni", 5000)
Python内置类属性
__dict__ : 类的属性(包含一个字典,由类的数据属性组成)
__doc__:文档字符串
__name__: 类名
__module__: 类定义所在的模块(类的全名是'__main__.className',如果类位于一个导入模块mymod中,那么className.__module__ 等于 mymod)
__bases__ : 类的所有父类构成元素(包含了一个由所有父类组成的元组)

类的继承

面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用,实现这种重用的方法之一是通过继承机制。
需要注意的地方:

继承语法 :class 派生类名(基类名)://… 基类名写在括号里,基本类是在类定义的时候,在元组之中指明的。
如果在继承元组中列了一个以上的类,那么它就被称作"多重继承" 。

语法

class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]): 
“可选基类字符串列表” 
   类体
特点:
  • 1:在继承中基类的构造(init()方法)不会被自动调用,它需要在其派生类的构造中亲自专门调用。
  • 2:在子类中调用基类的方法时,需要加上基类的类名前缀。
  • 3:Python总是首先查找对应类型的方法,如果它不能在派生类中找到对应的方法,它才开始到基类中逐个查找。(先在本类中查找调用的方法,找不到才去基类中找)。

方法重写

如果你的父类方法的功能不能满足你的需求,你可以在子类重写你父类的方法:

实例:

# 定义父类
  class Parent(): 
     def myMethod(self): 
       print ('调用父类方法')

   # 定义子类
  class Child(Parent): 
     def myMethod(self): 
       print ('调用子类方法')
  c = Child() # 子类实例
  c.myMethod() # 子类调用重写方法
基础重载方法

在这里插入图片描述

类属性与方法

类的属性

public_attrs:声明该属性为公有属性,可以在类的内部和外部使用和访问。

_protected_attrs:声明该属性为受保护属性,可以在类的内部和外部访问,在类外部访问时需要实例化对象。

__private_attrs:两个下划线开头,声明该属性为私有,不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。

类的方法

public_method:声明该方法为公有方法,可以在类的内部和外部使用和访问。

_protected_method:声明该方法为受保护方法,可以在类的内部和外部访问,在类外部访问时需要实例化对象。

__private_method:两个下划线开头,声明该方法为私有方法,不能在类的外部调用。在类的内部调用 self.__private_methods。

在这里插入图片描述

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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