python学习笔记day6(递归、二分法，面向对象初始)

一.递归函数（人能理解函数，神能理解递归）

　什么是递归？递归就是自己调用自己本身，一般循环100多次不能解决的问题，就放弃使用递归，下面给出简单示例一看便知：

　

　类似这样函数在不断调用自己本身，就是递归，但大家也会发现，当执行到一定次数之后，函数就会报错退出，这是因为python内部有一个机制

　当达到一定次数之后，程序就会自动退出，下面我们简单测试下：

　

　从这里可以看出，当调用达到998次之后，程序就自动报错退出，但是真正开发，如果调用100多次还没解决问题，就要放弃使用递归，否则影响效率。

　案例一：看这样一个需求：

　# 郭靖比黄蓉大三岁                 4

　# 黄蓉比欧阳锋大三岁             3

　# 欧阳锋比黄老邪大三岁         2

    # 黄老邪今年23岁                   1

    ***  用递归实现郭靖今年多少岁？？

   定义几个参数，假设分别为1,2,3,4，然后用递归写一个函数来实现这个需求：

　

　上述函数就简单实现了递归，从上面可以看出，这里先分为四层，也就是age(4)里面传递的4，然后进入函数，执行else条件，此时函   数返回age(3)+3,接下来执行age(3)函数，这时返回age(2)+3+3,然后执行age(2)函数，这时返回age(1)+3+3+3,此时执行age(1)函数，执行if条件语句，返回23+3+3+3 = 32，结果就是32.另外说一下，递归函数都是带有返回值，必须有return

　

　案例二：实现这一一个需求，1 1 2 3 5 8 13 21 。。。。也就是说后一个数是前两个数的和，然后利用递归函数求第十个数是？

　分析：这个需求的规律就是前两个数之和是后一个数  fun(n) = fun(n-1) = fun(n-1)，接下来我们试着用函数实现它：

   

   如上就简单实现了这个需求，这里我们拿fun(5)为例简单分析，当调用fun(5)函数时：

   

二.二分法查找

　二分查找又称折半查找，优点是比较次数少，查找速度快，平均性能好；其缺点是要求待查表为有序表，且插入删除困难。
此方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。首先，假设表中元素是按升序排列，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。接下来给出示例说明下：

　

　案例一：利用递归函数，通过二分查找方法去寻找目标值的索引

　

 三.面向对象编程（上帝的思维）

　1.面向对象编程介绍：

　　请用程序描述如下事情：

• A同学报道登记信息
• B同学报道登记信息
• C同学报道登记信息
• A同学做自我介绍
• B同学做自我介绍
• C同学做自我介绍

 　　

　　考虑现实生活中，我们的思维方式是放在学生这个个人上，是学生做了自我介绍。而不是像我们刚刚写出的代码，先有了介绍的行为，再去看介绍了谁。

　　用我们的现实思维方式该怎么用程序表达呢？

　　

• 面向过程：根据业务逻辑从上到下写代码
• 面向对象：将数据与函数绑定到一起，进行封装，这样能够更快速的开发程序，减少了重复代码的重写过程

　　面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程的思路是将数据与函数按照执行的逻辑顺序组织在一起，数据与函数分开考虑。

　　今天我们来学习一种新的编程方式：面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）

• 1）解决菜鸟买电脑的故事

  第一种方式:

  1)在网上查找资料

  2)根据自己预算和需求定电脑的型号 MacBook 15 顶配 1W8

  3)去市场找到苹果店各种店无法甄别真假 随便找了一家

  4)找到业务员,业务员推荐了另外一款 配置更高价格便宜,也是苹果系统的 1W

  5)砍价30分钟 付款9999

  6)成交

  回去之后发现各种问题

  第二种方式 :

  1)找一个靠谱的电脑高手

  2)给钱交易

• 面向对象和面向过程都是解决问题的一种思路而已

  • 买电脑的第一种方式:

    • 强调的是步骤、过程、每一步都是自己亲自去实现的
    • 这种解决问题的思路我们就叫做面向过程

  • 买电脑的第二种方式:

    • 强调的是电脑高手, 电脑高手是处理这件事的主角,对我们而言,我们并不必亲自实现整个步骤只需要调用电脑高手就可以解决问题
    • 这种解决问题的思路就 是面向对象

  • 用面向对象的思维解决问题的重点

    • 当遇到一个需求的时候不用自己去实现，如果自己一步步实现那就是面向过程
    • 应该找一个专门做这个事的人来做
    • 面向对象是基于面向过程的

　　需要了解的定义性文字:

　　面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我这里把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。

　　面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。

 　2.类和对象

　　面向对象编程的2个非常重要的概念：类和对象

　　对象是面向对象编程的核心，在使用对象的过程中，为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义，提出了另外一个新的概念——类

　　类就相当于制作飞机时的图纸，用他来进行创建的飞机就相当于对象

　　类：人以类聚 物以群分。 具有相似内部状态和运动规律的实体的集合(或统称为抽象)。 具有相同属性和行为事物的统称

　　类是抽象的,在使用的时候通常会找到这个类的一个具体的存在,使用这个具体的存在。一个类可以找到多个对象

　　对象：某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的。 可以是直接使用的

　　类和对象之间的关系：

　　

　　小练习：区分类和对象：

　　  奔驰汽车 类 奔驰smart 类

　  张三的那辆奔驰smart 对象

   狗 类 大黄狗 类

   李四家那只大黄狗 对象

   水果 类 苹果 类 红苹果 类 红富士苹果 类

   我嘴里吃了一半的苹果 对象

　3.类的构成

　　类有三部分构成：

　　类的名称：类名

　　类的属性：一组数据

　　类的方法：允许对类进行操作的方法，也就是行为

　　<1> 举例：

　　1）人类设计,只关心3样东西:

• 事物名称(类名):人(Person)
• 属性:身高(height)、年龄(age)
• 方法(行为/功能):跑(run)、打架(fight)

　　2）狗类的设计

• 类名:狗(Dog)
• 属性:品种 、毛色、性别、名字、 腿儿的数量
• 方法(行为/功能):叫 、跑、咬人、吃、摇尾巴

 　　

　4.类的抽象

　　如何把日常生活中的事物抽象成程序中的类?

　　拥有相同或者类似的属性和行为的对象都可以抽象成一个类

　　方法:一般名词都是类(名词提炼法)

　　<1> 坦克发射3颗炮弹轰掉了2架飞机

• 坦克--》可以抽象成 类
• 炮弹--》可以抽象成类
• 飞机-》可以抽象成类

　　<2> 小明在公车上牵着一条叼着热狗的狗

• 小明--》 人类
• 公车--》 交通工具类
• 热狗--》 食物类
• 狗--》 狗类

　　<3>【想一想】如下图中，有哪些类呢？

　　

　　说明：人、枪、子弹、手榴弹、刀子、箱子

　　<4>【想一想】如下图中，有哪些类呢？

　　

　　说明:

• 向日葵
  • 类名: xrk
  • 属性:
  • 行为: 放阳光
• 豌豆
  • 类名: wd
  • 属性: 颜色 、发型,血量
  • 行为:发炮, 摇头
• 坚果:
  • 类名:jg
  • 属性:血量 类型
  • 行为:阻挡;
• 僵尸:
  • 类名:js
  • 属性:颜色、血量、 类型、速度
  • 行为:走 跑跳 吃 死

　5.定义类：

　　

　　这里的class就是定义类的关键字，用来定义一个类，Person是我们自定义的类的名称，animal和soup是我们定义在类里面的静态变量，work是我们定义的动态方法。

　　接下来再看这样一段代码：

　　

　　可以看出这段程序比上述程序多了一个__init__方法，这里要记住python中凡是带有双下划线的方法都统称为魔法方法，它们都有特殊作用，这里的__init__方法就是py中的构造方法，他的作用就是在实例化对象的时候，就传递相应的参数然后调用这个方法。

　　类如何调用查看静态变量动态变量方法：

　　1.类名.__dict__方法  只能查看,不能增删改。

　　

　　2.类名.变量名  可增删改查

　　

 　 3.一般你想查询全部的静态变量时，用__dict__ 其他全部都用类名.变量名

　　类操作方法有两种方式：

　  （1）.类名.__dict__["方法名"]

　　　　

　 （2）.通过类名.方法名来调用

　　　　

　　如果类名操作方法：类名.方法名（）

　　只要创建一个类，里面的内容就已经自动加载到内存中了

　 4.对象

　　实例化一个对象：类名（）

　　例如： p1 = Person()

　　　　　 p2 = Person()

　　p1 对象，实例化对象，类名()过程就叫做实例化。

`　   只要实例化对象，就自动触发__init__方法，内部有三部：

　　（1）.实例化一个对象，在内存中产生一个对象空间

　　（2）.自动执行__init__方法，并将这个对象空间传给self

　　（3）.通过构造方法里面的代码给空间对象添加一些属性方法，并返回给对象

　　

　 5.对象如何查看调用静态变量，动态变量

　　对象操作属性变量有两种方法：

　　（1）.对象.__dict （只能查看）

　　　　

　　（2）.对象.变量名 (可以增删改查)

　　　　

　　（3）.可以访问类的静态变量：

　　　　

　　一般你想查询全部的静态变量时，用__dict__ 其他全部都用类名.变量名。

　　对象操作方法有两种方式：

　　（1）.对象.方法名（）

　　

　　（2）.类名.方法名(对象)

　　

 　6.小知识：上述的self约定俗成就叫self，也可以改，但最好不要更改

　　通过实例化对象查找属性，先从对象空间找，没有则通过类对象指针从 类空间找。

　　练习一：在终端输出如下信息：

　　小明，10岁，男，上山去砍柴
　　小明，10岁，男，开车去东北
　　小明，10岁，男，最爱大保健
　　老李，90岁，男，上山去砍柴
　　老李，90岁，男，开车去东北
　　老李，90岁，男，最爱大保健

　　

　 7.组合

　　组合：给一个类对象的属性 封装 另一个类的对象，接下来我们一步步引入：

　　（1）创建一个游戏类，分别实例化一个奥特曼和一个怪兽对象，输出奥特曼攻击了怪兽，怪兽还剩多少血量

　　　 

　　（2）在上述基础上添加一个武器类，实例化一个激光灯类，输出奥特曼用激光灯攻击了怪兽，怪兽还剩多少血量

　　　

　　　上述程序就实现这样的需求，但仔细一想，奥特曼拿激光灯攻击怪兽，主题应该是人，而不像程序中写的那样，主题是激光灯，因此这里就用到了组合，再次改版将上述的主体改为人：

　　　

　　8.面向对象（oop）三大特点，封装、继承、多态。

　　（1）.什么是继承：

　　　在现实生活中，继承指的是子女继承父辈的财产：

　　　

 

 　　在程序中，继承描述的是事物之间的所属关系，例如猫和狗都属于动物，程序中便可以描述为猫和狗继承自动物；同理，波斯猫和巴厘猫都继承自猫，而沙皮狗和斑点狗都继承足够，如下所示：

　　　　

　　继承可以有效的节省代码，如下示例就是一个简单的继承案例：

　　

　　如上就是继承，Anima就是父类，也叫基类，而Cat 和 Dog 叫子类，也可以叫派生类。

　　python3x 中，所有的类都默认继承object类,继承object类的类称为新式类。
 　   python中类分为两种：新式类，经典类。但是python3x中只有新式类。
 　   新式类 ：遵循的广度优先。

　　经典类 ：遵循的深度优先。
　　继承又分为：单继承，多继承。

　 （2）问题一：看下述代码，猜测哪个方法先执行：

　　

　　这里是执行顺序的问题，当实例化一个对象调用的时候，会先从自己对象空间也就是子类里面寻找方法，如果找到就停止查找，如果找不到就一直往上查找，直到找到为止。

　　问题二：假设子类的属性和方法与父类的一致，如何使用父类的属性和方法呢，这里用到了super关键字：

　　

　 （3）.新式类：遵循的广度优先：

　　单继承示例：

　　

　　多继承：钻石继承

　　

　　经典类：深度优先
　　Python2 中默认是经典类，如果改成新式类 就让 类继承(object)

　　多继承：