Laboratorio di Python

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1 Laboratorio di Python Programmazione orientata agli oggetti Lab14 11 Maggio 2018

2 Outline Correzione esercizi per oggi Oggetti Teoria Esercizi Esercizi per casa

4 Esercizio 1 Scrivere una funzione (da più di una riga) mul(s) che moltiplica gli elementi di una sequenza (usando il for sugli elementi, non gli indici espliciti); poi usare tale funzione per stampare con una sola istruzione il prodotto dei numeri dispari minori di 42

5 Esercizio 1 Scrivere una funzione (da più di una riga) mul(s) che moltiplica gli elementi di una sequenza (usando il for sugli elementi, non gli indici espliciti); poi usare tale funzione per stampare con una sola istruzione il prodotto dei numeri dispari minori di 42 1 def mul (s): 2 p = 1 3 f o r e i n s: 4 p *= e 5 r e t u r n p 6 7 p r i n t ( mul (i f o r i i n range (1,42) i f i%2!= 0))

6 Esercizio 2 Scrivere un programma di due righe che importa math.factorial e poi, con una print su una sola riga, stampa la lista delle potenze di 2 da 2 0 a 2 10, utilizzando la formula n i=0 ( ) n = 2 n i che fa uso dei binomi di Newton: ricordare che ( ) n k equivale a n! k!(n k)!

7 Esercizio 2 Scrivere un programma di due righe che importa math.factorial e poi, con una print su una sola riga, stampa la lista delle potenze di 2 da 2 0 a 2 10, utilizzando la formula n i=0 ( ) n = 2 n i che fa uso dei binomi di Newton: ricordare che ( ) n k equivale a n! k!(n k)! 1 from math import factorial 2 p r i n t ([sum( factorial (n)/( factorial (i)* factorial ( n-i)) f o r i i n range (0,n +1) ) f o r n i n range (11) ])

8 Esercizio 3 Scrivere un programma che stampa con una sola sitruzione un dizionario di elementi car:pos in cui car è ciascuna lettera maiuscola e minuscola, e pos la sua posizione nel codice ASCII, usando la funzione chr() ma non la funzione ord(), senza nessun import, sapendo che ord( A ) vale 65, che ord( a ) vale 97 e che le lettere inglesi sono 26.

9 Esercizio 3 Scrivere un programma che stampa con una sola sitruzione un dizionario di elementi car:pos in cui car è ciascuna lettera maiuscola e minuscola, e pos la sua posizione nel codice ASCII, usando la funzione chr() ma non la funzione ord(), senza nessun import, sapendo che ord( A ) vale 65, che ord( a ) vale 97 e che le lettere inglesi sono #usando SOLO d i c t i o n a r y c o m p r e h e n s i o n 2 p r i n t ({ chr ( pos ): pos f o r pos i n range (65,97+26) i f chr ( pos ). isalpha () }) 3 4 #usando l a f u n z i o n e c o n c a t e n a 5 def concatena (tr): 6 r e t u r n t u p l e (n f o r r i n tr f o r n i n r) 7 8 p r i n t ({ chr ( pos ): pos f o r pos i n concatena (( range (65,65+26), range (97,97+26) ))}) 9 10 #o p i u ' s e m p l i c e m e n t e 11 p r i n t ({ chr ( pos ): pos f o r i i n ( range (65,91), range (97,123) ) f o r pos i n i})

10 Esercizio 4 Scrivere una funzione di una sola riga che prende come parametro un dizionario i cui valori sono oggetti immutabili e inverte tale dizionario, cioè ogni valore distinto diventa una chiave per ogni chiave del dizionario invertito, il valore sarà una lista delle chiavi originali associate a quel vaore Esempio: >>> d = {'a':2, 'b':2, 'c':3, 'd':4, 'e':3, 'f':0, 'g':3, 'h':2} >>> inverti(d) {2: ['a', 'b', 'h'], 3: ['c', 'e', 'g'], 4: ['d'], 0: ['f']}

11 Esercizio 4 Scrivere una funzione di una sola riga che prende come parametro un dizionario i cui valori sono oggetti immutabili e inverte tale dizionario, cioè ogni valore distinto diventa una chiave per ogni chiave del dizionario invertito, il valore sarà una lista delle chiavi originali associate a quel vaore Esempio: >>> d = {'a':2, 'b':2, 'c':3, 'd':4, 'e':3, 'f':0, 'g':3, 'h':2} >>> inverti(d) {2: ['a', 'b', 'h'], 3: ['c', 'e', 'g'], 4: ['d'], 0: ['f']} 1 def inverti (d): 2 r e t u r n {kr :[k f o r k i n d. keys () i f d[k ]== kr] f o r kr i n d. values ()}

14 Programmazione orientata agli oggetti Python supporta la programmazione orientata agli oggetti (object-oriented programming - OOP): Ci si concentra sulla creazione di oggetti che contengono sia dati (attributi) che funzionalità (metodi). Un oggetto è un istanza di una classe; le classi descrivono come saranno fatti gli oggetti (una classe è la specifica, la definizione di un oggetto). Si può usare una classe come un modello (uno stampo ) per costruire più oggetti con le caratteristiche definite dalla classe. 1 c l a s s nome_della_classe : 2 < attributi > 3 <metodi >

15 Costruttore Il metodo init (chiamato costruttore) viene invocato quando, usando il nome della classe come una funzione, si crea un istanza (un oggetto) della classe. Tutti i metodi devono avere self come primo parametro quando sono definiti, ma esso non va espliciato quando si chiamano i metodi. All interno di una definizione di metodo, self si riferisce all istanza su cui viene chiamato il metodo. Nel metodo init, self viene usato per impostare i valori iniziali degli attributi fondamentali di un istanza della classe. 1 c l a s s Cane : 2 def init (self, nome, colore ): 3 self. nome = nome 4 self. colore = colore 5 6 istanza_di_cane = Cane ('Fido ', ' marrone ')

16 Attributi Le istanze di una classe hanno attributi: dati ad esse associati. Gli attributi sono accessibili con un punto e il nome dell attributo dopo il nome di un istanza. 1 c l a s s Cane : 2 def init (self, nome, colore ): 3 self. nome = nome 4 self. colore = colore 5 6 istanza_di_cane = Cane ('Fido ', ' marrone ') 7 8 p r i n t ("Il cane si chiama ", istanza_di_cane. nome )

17 Metodi Un metodo differisce da una funzione in due aspetti: Appartiene a una classe (ed è definito all interno di una classe) Il primo parametro nella definizione di un metodo deve essere un riferimento all istanza che ha chiamato il metodo: per convezione lo chiamiamo self. Equivalentemente agli attributi, si può accedere ai metodi con la notazione punto. 1 c l a s s Cane : 2 def init (self, nome, colore ): 3 self. nome = nome 4 self. colore = colore 5 def abbaia ( self ): 6 p r i n t (" Bau!") 7 8 ic = Cane ('Fido ', ' marrone ') 9 ic. abbaia () >>> Bau! >>>

18 Metodi e attributi privati Gli attributi e i metodi privati possono essere richiamati solo all interno di una classe Attributi e metodi sono resi privati anteponendo ai loro nomi un doppio underscore 1 c l a s s Paniere : 2 uova = 8 # a t t r i b u t o p r i v a t o 3 4 def aumenta ( self ): # metodo p r i v a t o 5 self. uova += 1 6 def aggiungi_stampa ( self ): # metodo p u b b l i c o 7 self. aumenta () 8 p r i n t ( self. uova ) 9 p = Paniere () >>> p.aggiungi_stampa() 9 >>> print(p. uova) AttributeError: Paniere object has no attribute uova >>> p. aumenta() AttributeError: Paniere object has no attribute aumenta

19 Metodi e attributi protetti Gli attributi e i metodi protetti possono essere richiamati solo all interno di una classe o delle sottoclassi Se vogliamo che le sottoclassi possano accedere, attributi e metodi devono essere protetti anteponendo un singolo underscore. 1 c l a s s O(): 2 pri = ' privato ' 3 _pro = ' protetto ' 4 def met_pri ( self ): 5 p r i n t (" met. privato ") 6 def _met_pro ( self ): 7 p r i n t (" met. protetto ") 8 c l a s s S(O): 9 def f( self ): 0 p r i n t ( self. pri ) 1 def g( self ): 2 p r i n t ( self. _pro ) 3 def h( self ): 4 self. met_pri () 5 def i( self ): 6 self. _met_pro () >>> o = O() >>> s = S() >>> s.f() AttributeError: S object has no attribute _S pri >>> s.g() protetto >>> s.h() AttributeError: S object has no attribute _S met_pri >>> s.i() met. protetto >>>

20 Ereditarietà L ereditarietà permette di condividere funzionalità tra classi. Supponiamo di avere le classi Gatto, Cane, Topo e così via. Sebbene possano differire in qualche modo (es. solo Cane ha il metodo abbaia), è probabile che siano simili in altri modi (tutti hanno attributi colore e nome). Questa similarità può essere espressa rendendoli tutti ereditari da una superclasse Animale, che contiene le funzionalità condivise. Una classe che eredita da un altra classe è chiamata sottoclasse. Una classe da cui si eredita da è chiamata superclasse. Per ereditare una classe da un altra classe, inseriamo il nome della superclasse tra parentesi dopo il nome della classe. Se la sottoclasse ha attributi o metodi con lo stesso nome della superclasse, la sottoclasse li sovrascrive. Una classe può ereditare da un altra, e quella classe può ereditare da una terza classe.

21 Ereditarietà: esempio 1 c l a s s Animale : # s u p e r c l a s s e 2 def init (self, nome, colore ): 3 self. nome = nome 4 self. colore = colore 5 6 c l a s s Cat ( Animale ): # s o t t o c l a s s e 7 def miagola ( self ): 8 p r i n t ('Miao!') 9 10 c l a s s Cane ( Animale ): # s o t t o c l a s s e e s u p e r c l a s s e 11 def abbaia ( self ): 12 p r i n t ('Bau!') c l a s s CaneLupo ( Cane ): #s o t t o c l a s s e 15 def abbaia ( self ): #s o v r a s c r i t t u r a d e l metodo 16 p r i n t ('Grr!')

23 Sistema bancario Definiremo un semplice sistema per gestire conti bancari, lavorando con istanze di tre classi Conto Correntista Banca NB: svolgere tutti gli esercizi (anche quelli per casa) in un unico file.

24 Classe Conto Realizzare la classe Conto. Il costruttore è init (self, banca, numero, correntista, saldo iniziale=0), che inizializza i seguenti attribuit: banca : il nome della banca in cui il conto è registrato numero : identificatore univoco del conto correntista : un istanza della classe Correntista, che rappresenta il correntista a cui appartiene quel conto saldo : attributo protetto che rappresenta il saldo attuale del conto La classe Conto ha tre metodi: get saldo(self) : restituisce il saldo del conto deposita(self, somma) : incrementa il saldo di una certa somma preleva(self, somma) : decrementa il saldo di un certa somma (solo se essa è minore o uguale al saldo, altrimenti preleva fino ad azzerare il saldo e stampa un messaggio di errore "Fondi insufficienti"). In ogni caso restituisce solo la somma effettivamente prelevata. Testare opportunamente la classe creando alcune istanze e invocando i metodi su di esse

25 Possibile implementazione I 1 c l a s s Conto : 2 def init (self, banca, numero, correntista, saldo_ iniziale =0) : 3 self. banca = banca 4 self. numero = numero 5 self. correntista = correntista 6 self. _ saldo = saldo_ iniziale 7 8 def get_saldo ( self ): 9 r e t u r n self. _saldo def deposita (self, somma ): 12 self. _ saldo += somma

26 Possibile implementazione II 18 def preleva (self, somma ): 19 i f somma <= self. _saldo : 20 self. _ saldo -= somma 21 r e t u r n somma 22 e l s e : 23 tutto = self. _ saldo 24 self. _saldo = 0 25 p r i n t (" Fondi insufficienti ") 26 r e t u r n tutto

27 Classe Correntista La classe Correntista ha quattro attributi: ident : identificatore univoco (es. codice fiscale) nome cognome conti : lista di conti (istanze della classe Conto) che appartengono al correntista Il costruttore: init (self, ident, nome, cognome) inizializza gli attributi passati, e la lista di conti come lista vuota. I metodi: aggiungi conto(self, conto) : aggiunge un istanza della classe Conto alla lista dei conti del correntista (se il conto non è già presente) saldo totale(self) : restituisce la somma di tutti i saldi dei conti di quel correntista Testare opportunamente la classe creando alcune istanze e invocando i metodi su di esse

28 Possibile implementazione I 1 c l a s s Correntista : 2 def init (self, ident, nome, cognome ): 3 self. ident = ident 4 self. nome = nome 5 self. cognome = cognome 6 self. conti = [] 7 8 def aggiungi_conto (self, conto ): 9 i f conto not i n self. conti : 10 self. conti. append ( conto ) def saldo_totale ( self ): 13 r e t u r n sum(c. get_saldo () f o r c i n self. conti )

29 Classe Banca: attributi e costruttore La classe Banca ha quattro attributi nome : nome della banca ultimo creato : l ultimo numero di conto creato (così da permettere di generare numeri di conto univoci e incrementali) correntisti : lista di tutti i correntisti di quella banca (istanze di Correntista) conti : lista di conti (istanze di Conto) della banca Il costruttore: init (self, nome) inizializza il nome della banca, inizializza a 0 ultimo creato e con liste vuote gli attributi correntisti e conti

30 Possibile implementazione I 1 c l a s s Banca : 2 def init (self, nome ): 3 self. nome = nome 4 self. ultimo_creato = 0 5 self. correntisti = [] 6 self. conti = []

32 Esercizi per casa (per il 18/05/2018 ore 8:59) (Mail: Lab14-...) I NB: consegnare un solo file con tutti gli esercizi di stamattina e le integraizoni seguenti: Implementare i metodi della classe Banca stampa correntisti(self) : stampa identificatore, nome e cognome di ogni correntista della banca stampa conti(self) : stampa numero di conto, id del correntista, saldo di ogni conto della banca crea conto(self, correntista, saldo iniziale=0) : se l argomento passato per correntista è un istanza di Correntista (isinstance(correntista, Correntista)) e l argomento passato per saldo iniziale è maggiore o uguale a 0 (si presume essere 0 se non passato), crea una nuova istanza della classe Conto con un nuovo numero di conto (aggiorna e usa ultimo creato), il correntista e il saldo passati. Il nuovo conto va aggiunto agli elenchi della banca e del correntista. Se non già presente, il correntista va aggiunto all elenco della banca. get conto(self, numero conto) : dato il numero di un conto, restituisce la corrispodente istanza della classe Conto, oppure None

33 Esercizi per casa (per il 18/05/2018 ore 8:59) (Mail: Lab14-...) II deposita(self, numero conto, somma) : deposita la somma nel conto corrispondente, se presente preleva(self, numero conto, somma) : preleva, se possibile, la somma dal conto corrispondente, se presente, e stampa un messaggio con la somma prelevata Creare la sottoclasse ContoConInteressi della classe Conto. La sottoclasse ha nuovi attributi: tasso : il tasso di interesse n : numero di volte in cui vengono calcolati gli interessi in un anno ultimo anno : rappresenta l ultimo anno in cui sono stati accreditati gli interessi

34 Esercizi per casa (per il 18/05/2018 ore 8:59) (Mail: Lab14-...) III Il costruttore è init (self, banca, numero, correntista, saldo iniziale=0, tasso=0.03, n=4), che fa uso del costruttore della superclasse (super(). init (banca, numero, correntista, saldo iniziale)) e poi inizializza gli attributi della sottoclasse con i valori passati. Inizializza anche l ultimo anno all anno corrente (suggerimento: datetime.datetime.now().year). La sottoclasse ha un metodo aggiungi interessi(self, anno) che calcola il valore del saldo aumentato degli interessi composti per anni = anno - ultimo anno, calcolati usando la formula dell interesse composto: ( saldo finale = saldo 1 + tasso n e aggiorna il valore del saldo. ) n anni

35 Esercizi per casa (per il 18/05/2018 ore 8:59) (Mail: Lab14-...) IV Come ulteriori miglioramenti, FACOLTATIVI, potete provare a aggiungere alla classe Banca il metodo giroconto(self, conto addebito, conto accredito, somma) : dati i loro numeri, trasferisce una somma di denaro da un conto ad un altro della stessa banca, ma solo se esistono entrambi e se il conto di addebito ha fondi sufficienti, altrimenti stampa opportuni messaggi di errore. aggiungere alla classe Banca il metodo bonifico(self, numero conto addebito, banca beneficiario, numero conto accredito, somma), che trasferisce una somma di denaro dal conto di addebito a un conto di accredito della banca (istanza di Banca passata come parametro), ma solo se esistono (banca e conti) e se il conto di addebito ha fondi sufficienti, altrimenti stampa opportuni messaggi di errore. Creare una nuova sottoclasse ContoConScoperto della classe Conto che ha un nuovo attributo scoperto (di default a 1000) che è un numero positivo che indica di quanti euro al massimo il conto può andare in rosso. La classe sovrascrive il metodo preleva(self, somma) per far sì che il correntista possa prelevare fino ad arrivare a un rosso (numero negativo) pari allo scoperto massimo.