Question

我对OO编程几乎没有经验，作为一名典型的工程师，我倾向于将功能代码整合在一起。但是，我正在尝试改变这一点，并且在建模物理世界时我看到了实施OO的价值。我写了我的第一堂课position vector。我希望类的实例能够存储位置的笛卡尔[x, y, z]和极[z, theta, phi]坐标。更新一个属性会自动更新其他属性。这个类稍后将通过合成在其他类中重用。

我希望我班级的一个实例执行以下操作：

>> p = PositionVector([15,5,5])
>> p.cartesian
[15,5,5]
>> p.polar
[16.583123951777, 0.0, 1.2645189576252271]
>> p.x = 3
>> p.cartesian
[3,5,5]
>> p.polar
[7.681145747868608, 0.7853981633974483, 0.8619682853367363]
>> p.theta = 0.5
>> p.cartesian
[5.117141702137862, 2.7955072527614058, 5.0]
>> p.polar
[7.681145747868608, 0.5, 0.8619682853367363]

到目前为止我写的课程在下面，但我对python类的理解有限，而属性函数告诉我有更好的方法。我不知道 xyzr theta 和 phi 的方法是否需要完全写入，因为它们只是每个列表/数组中的元素，但无法弄清楚如何绕过这个。我也不知道这是否是构建类对象最安全，最pythonic的方式：

class PositionVector(object):
  def __init__(self, vector, system='cartesian'):
    if system == 'cartesian':
      self.cartesian = vector
      self.polar = self.position_vector_polar(self.cartesian)
    if system == 'polar':
      self.polar = vector
      self.cartesian = self.position_vector_cartesian(self.polar)

  @property
  def cartesian(self):
    return self._cartesian
  @cartesian.setter
  def cartesian(self, value):
    self._cartesian = value
    self._polar = self.position_vector_polar(self._cartesian)
    self._x, self._y, self._z = self._cartesian
    self._r, self._theta, self._phi = self._polar

  @property
  def polar(self):
    return self._polar
  @polar.setter
  def polar(self, value):
    self._polar = value
    self._cartesian  = self.position_vector_cartesian(self._polar)
    self._x, self._y, self._z = self.cartesian
    self._r, self._theta, self._phi = self.polar

  @property
  def x(self):
    return self._x
  @x.setter
  def x(self, value):
    self._x = value
    self._cartesian[0]  = self._x
    self._polar = self.position_vector_polar(self._cartesian)

  # repeat above for y and z variables

  @property
  def r(self):
    return self._r
  @r.setter
  def r(self, value):
    self._r = value
    self._polar[0]  = self._r
    self._cartesian = self.position_vector_cartesian(self._polar)

  # repeat above for thets and phi variables

  def position_vector_cartesian(self, polar):
    r, theta, phi = polar
    x = r * math.cos(theta) * math.sin(phi)
    y = r * math.sin(theta) * math.sin(phi)
    z = r * math.cos(phi)
    return [x, y, z]

  def position_vector_polar(self, cartesian):
    x, y, z = cartesian
    r = math.sqrt(x ** 2 + y ** 2 + z ** 2)
    theta = math.atan(y/x)
    phi = math.acos(z/r)
    return [r, theta, phi]

请注意，列表将被numpy数组替换，因此我可以对向量执行代数，但是现在我只想让类结构正确。

感谢您的帮助。

克里夫

Python类对象并重新计算多个属性

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