Python编程作业五：面向对象编程

一、类的定义和方法

定义一个学生类（Student），包括学号(id)、姓名(name)、出生日期(birthday)和分数(score)4个属性，其中出生日期是私有属性，不能被外界直接访问。该类应具有返回学生学号、姓名、年龄和分数的方法（可以考虑定义一个__str__方法，当然也可以是其他名称的方法），还应该具有使用小于号（<）对两个学生的分数比较大小的方法，以及使用等于号（=）判断两个同学是否出生在同一天的方法（建议考虑定义__lt__和__eq__实现运算符重载）。请编写该类并对其进行测试，程序测试的结果如下图所示：

python 复制代码

class Student:
    def __init__(self, sno, name, birthday, score):
        self.no = sno
        self.name = name
        self.__birthday = birthday  # 私有属性
        self.score = score

    def __str__(self):
        return '\n学号:' + self.no + '\n姓名:' + self.name + '\n生日:' + self.__birthday + '\n成绩:' + str(self.score)

    def __lt__(self, other):
        if self.score < other.score:
            return True
        else:
            return False

    def __eq__(self, other):
        if self.__birthday == other.__birthday:
            return True
        else:
            return False

stud1 = Student('1001', '李刚', '1999-06-19', 89)
print(stud1)
stud2 = Student('1002', '王强', '2001-03-5', 79)
print(stud2)
stud3 = Student('1002', '张勇', '2001-03-5', 93)
print(stud3)

def compare_score(s1, s2):
    if s1 < s2:
        print(s1.name, '的成绩低于', s2.name, sep='')
    else:
        print(s1.name, '的成绩不低于', s2.name, sep='')

def compare_birthday(s1, s2):
    if s1 == s2:
        print(s1.name, '与', s2.name, '是同一天出生', sep='')
    else:
        print(s1.name, '与', s2.name, '不是同一天出生', sep='')

print()
compare_score(stud1, stud2)
compare_birthday(stud1, stud2)
compare_score(stud2, stud3)
compare_birthday(stud2, stud3)

这段代码定义了一个名为 "Student" 的类，表示学生对象。该类具有以下属性和方法：

属性：

no：学号
name：姓名
__birthday：生日（私有属性）
score：成绩

方法：

init(self, sno, name, birthday, score)：构造函数，用于初始化学生对象的属性。
str(self)：返回一个包含学生信息的字符串，包括学号、姓名、生日和成绩。
lt(self, other)：比较运算符重载方法，用于比较两个学生对象的成绩大小。
eq(self, other)：比较运算符重载方法，用于比较两个学生对象的生日是否相等。

然后，代码创建了三个学生对象（stud1、stud2和stud3），并使用构造函数进行初始化。随后，调用print函数打印每个学生对象的信息。

接着，代码定义了两个函数：

compare_score(s1, s2)：比较两个学生对象的成绩，并输出结果。
compare_birthday(s1, s2)：比较两个学生对象的生日，并输出结果。

最后，调用这两个函数来比较学生对象之间的成绩和生日关系，然后输出相应的结果。

运行结果：

二、图书管理系统

在图书管理系统中，读者类（ Reader ）是一个父类 ，该类包括读者编号(rid)、姓名(name)、所在部门(dept)3个公有的实例属性 ，以及读者人数(counts)1个私有的类属性。读者的编号(rid)要求能够根据的创建的读者数而自动编号。读者类应具有输出读者公开属性的__str__方法，还应具有创建和注销读者、以及返回读者人数的方法。

教师读者类（TeaReader ）是读者类（ Reader ）的一个子类 ，它除了继承父类的公有属性外，还具有教师读者最大借阅数(max_borrow)和教师读者数(tNums)2个公有的类属性。要求设置教师读者最大借阅数(max_borrow)的初值为20，而教师读者的编号(rid)均以字母t开头，并且会根据的创建的教师读者数而自动编号。

学生读者类（TeaReader ）是读者类（ Reader ）的一个子类 ，它除了继承父类的公有属性外，还具有学生读者最大借阅数(max_borrow) 和学生读者数(sNums)2个公有的类属性。要求设置学生读者最大借阅数(max_borrow)的初值为10，而学生读者的编号(rid)均以字母s开头，并且会根据的创建的学生读者数而自动编号。

请根据下图的运行结果设计满足上述要求的三个类。

python 复制代码

class Reader:
    __counts=0    #私有类变量
    def __init__(self, name, dept):
        Reader.__counts+=1
        self.rid=str(Reader.__counts)
        self.name=name
        self.dept=dept
        print('你是第{}位读者'.format(Reader.__counts))

    def __str__(self):
        return "读者的信息---编号:"+self.rid+",姓名:"+self.name+",所在部门:"+self.dept

    def logout(self):
        if Reader.__counts>0:
            Reader.__counts-=1

    @classmethod
    def reader_count(cls):
        return cls.__counts

class TeaReader(Reader):
    tNum=0
    max_borrow=20
    def __init__(self,name,dept):
        super().__init__(name,dept)
        TeaReader.tNum+=1
        self.rid='t'+str(TeaReader.tNum)
        print(self)

    def __str__(self):
        return super().__str__()

    def logout(self):
        super().logout()
        if TeaReader.tNum>0:
            TeaReader.tNum-=1
            print("注销教师读者："+self.rid)

    @classmethod
    def get_max_borrow(cls):
        return cls.max_borrow

class StuReader(Reader):
    sNum=0
    max_borrow=10
    def __init__(self,name,dept):
        super().__init__(name,dept)
        StuReader.sNum+=1
        self.rid='s'+str(StuReader.sNum)
        print(self)

    def __str__(self):
        return super().__str__()

    def logout(self):
        super().logout()
        if StuReader.sNum>0:
            StuReader.sNum-=1
            print("注销学生读者："+self.rid)

    @classmethod
    def get_max_borrow(cls):
        return cls.max_borrow

t1=TeaReader('张辉','中文')
t2=TeaReader("李想",'英语')
s1=StuReader('张三','机械')
s2=StuReader('赵六','海洋')
print("教师读者最大借阅数：{}".format(TeaReader.get_max_borrow()))
print("学生读者最大借阅数：{}".format(StuReader.get_max_borrow()))
print("当前读者总人数：{}".format(Reader.reader_count()))
s2.logout()
print("当前教师读者总人数：{}".format(TeaReader.tNum))
print("当前学生读者总人数：{}".format(StuReader.sNum))
print("当前读者总人数：{}".format(Reader.reader_count()))

这段代码定义了三个类：Reader（读者）、TeaReader（教师读者）和 StuReader（学生读者）。通过这些类，可以管理不同类型的读者，并跟踪他们的数量以及最大借阅数。

在代码中，使用了类变量、实例变量、类方法和实例方法来实现不同功能。主要有以下几点：

Reader 类包含一个私有类变量 __counts 用于统计读者的数量，通过 init 方法初始化读者的信息，并提供 logout 方法注销读者，以及 reader_count 类方法获取读者总人数。
TeaReader 和 StuReader 类继承自 Reader 类，分别表示教师读者和学生读者，重写了部分方法以适应特定需求，比如修改读者编号规则、增加最大借阅数等。
在主程序中创建了几个教师读者和学生读者对象，演示了不同方法的调用和读者信息的管理。

运行结果：