Question

我想在仅实现一些功能的Python 3.7程序中制作一个简单的Point2d类。我在一个SO答案（我现在找不到）中看到，创建Point类的一种方法是覆盖complex，所以我这样写：

import math

class Point2d(complex):

    def distanceTo(self, otherPoint):
        return math.sqrt((self.real - otherPoint.real)**2 + (self.imag - otherPoint.imag)**2)

    def x(self):
        return self.real

    def y(self):
        return self.imag

这有效：

In [48]: p1 = Point2d(3, 3)

In [49]: p2 = Point2d(6, 7)

In [50]: p1.distanceTo(p2)
Out[50]: 5.0

但是当我这样做时，p3是complex的实例，而不是Point2d：

In [51]: p3 = p1 + p2

In [52]: p3.distanceTo(p1)
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-52-37fbadb3015e> in <module>
----> 1 p3.distanceTo(p1)

AttributeError: 'complex' object has no attribute 'distanceTo'

我的大部分背景是在Objective-C和C＃中使用的，因此我仍在尝试找出执行此类操作的pythonic方法。我是否需要覆盖要在Point2d类上使用的所有数学运算符？还是我会完全以错误的方式来解决这个问题？

Answer 1

问题在于，您的类在使用属于复杂对象的任何数据模型函数时会返回复杂对象，因此您需要将其提交给您的Point2d类

添加此方法应该可以解决问题

def __add__(self, b):
    return Point2d(super().__add__(b))

但是仍然应该有一个更好的方法。但这是动态包装某些“数据模型”（dunder）方法的方法。

顺便说一下，距离函数可以使它变得更短

def distanceTo(self, otherPoint):
    return abs(self - otherPoint)

Answer 2

在这种情况下，我建议从头开始实现您的类Point2d。

如果您很懒，请查看一些类似sympy的库，其中包括Point类和其他几何元素https://docs.sympy.org/latest/modules/geometry/index.html

Answer 3

我将提到一种无需手动编写每个方法即可覆盖所有方法的方法，但这仅是因为我们全都consenting adults。我真的不建议这样做，如果您仅覆盖每个操作，就会更加清楚。就是说，您可以编写一个类包装器，以检查基类的所有方法，并将输出转换为点（如果它是复杂类型）。

import math
import inspect


def convert_to_base(cls):
    def decorate_func(name, method, base_cls):
        def method_wrapper(*args, **kwargs):
            obj = method(*args, **kwargs)
            return cls.convert(obj, base_cls) if isinstance(obj, base_cls) else obj
        return method_wrapper if name not in ('__init__', '__new__') else method
    for base_cls in cls.__bases__:
        for name, method in inspect.getmembers(base_cls, inspect.isroutine):  # Might want to change this filter
            setattr(cls, name, decorate_func(name, method, base_cls))
    return cls


@convert_to_base
class Point2d(complex):

    @classmethod
    def convert(cls, obj, base_cls):
        # Use base_cls if you need to know which base class to convert.
        return cls(obj.real, obj.imag)

    def distanceTo(self, otherPoint):
        return math.sqrt((self.real - otherPoint.real)**2 + (self.imag - otherPoint.imag)**2)

    def x(self):
        return self.real

    def y(self):
        return self.imag

p1 = Point2d(3, 3)
p2 = Point2d(6, 7)
p3 = p1 + p2
p4 = p3.distanceTo(p1)
print(p4)

# 9.219544457292887

这里发生的是，它只检查基类的所有方法，如果返回的是基类的类型，则将其转换为子类，这由子类中的特殊类方法定义课。

Answer 4

通常，与继承相比，更喜欢使用组合。您可以根据复数实现所有所需的操作。

class Point2D:
    def __init__(self, x, y):
        self._p = complex(x,y)

    @classmethod
    def _from_complex(self, z):
        return Point2D(z.real, z.imag)

    def __add__(self, other):
        return Point2D._from_complex(self._p + other._p)

    # etc

很多样板吗？是。但这并不是您可以避免的样板。

我是否必须重写子类中的所有数学运算符？

4 个答案: