Kihagyás

Objektumorientált programozás (OOP)

Az objektumorientált programozás (angolul Object-Oriented Programming – OOP) egy programozási megközelítés, amely objektumok használatán alapul. Ezek az objektumok adatokat (attribútumokat) és az adatokkal kapcsolatos műveleteket (metódusokat) tartalmazzák.

Az OOP előnye, hogy segíti a programokat átláthatóbbá, újrafelhasználhatóvá és könnyen karbantarthatóvá tenni.

Alapfogalmak

  • Osztály (class): Tervrajz vagy sablon, ami alapján objektumokat hozunk létre.
  • Objektum (példány): Az osztály konkrét példánya, amely rendelkezik a tervben megadott tulajdonságokkal.
  • Attribútum: Az objektum tulajdonsága (például név, életkor, szín).
  • Metódus: Az objektum által végrehajtható művelet (például fut, beszél).
  • Konstruktor: Egy speciális metódus, ami automatikusan fut le objektum létrehozásakor.
  • Öröklődés: Egy új osztály létrehozása egy meglévő alapján, ahol az új osztály átveszi az eredeti tulajdonságait és metódusait.
  • UML diagram: Egy grafikus ábra, ami bemutatja az osztályok közötti kapcsolatokat és struktúrákat.

UML diagram

Az UML (Unified Modeling Language) diagramok segítenek az osztályok és objektumok közötti kapcsolatok vizuális ábrázolásában. Az UML diagramok különböző típusai léteznek, de a leggyakoribb a class diagram (osztálydiagram), amely az osztályok közötti kapcsolatokat mutatja be. Az osztálydiagramok általában a következő elemeket tartalmazzák:

  1. Osztályok nevei
  2. Attribútumok nevei és típusai
  3. Metódusok nevei és típusai
---
title: UML diagram
---
classDiagram
class Kutya {
    +String attributum1
    +String attributum2
    +metodus1()
    +metodus2()
}

Példa

Vegyük például a kutyákat!

Képzeljük el a kutyákat:

  • Osztály: Kutya
  • Attribútumok: nev, szin, eletkor
  • Metódusok: ugat(), fut()

Az osztályhoz tartozó UML diagram:

---
title: UML diagram
---
classDiagram
class Kutya {
    +String nev
    +String szin
    +Int eletkor
    +ugat()
    +fut()
}

Python megvalósítás

Osztály létrehozása

Osztály létrehozásához használd a class kulcsszót:

class Kutya:
    pass

Megjegyzés

  • Az osztályok neve mindig nagybetűvel kezdődik
  • Az osztályok neve mindig egyes számú (Nem Kutyak, hanem Kutya)

Objektum létrehozása, példányosítása:

class Kutya:
    pass

kutyus = Kutya()

print(kutyus)

Metódusok

Konstruktor

A fenti példák osztályok és objektumok a legegyszerűbb formájukban, és nem igazán hasznosak a valós alkalmazásokban. Az osztályok jelentésének megértéséhez meg kell értenünk a beépített __init__() függvényt. Minden osztálynak van egy __init__() nevű függvénye, amely mindig végrehajtásra kerül az osztály indításakor. Használd az __init__() függvényt, hogy értékeket rendelj az objektum tulajdonságaihoz, vagy más műveleteket, amelyeket az objektum létrehozásakor kell elvégezni:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
class Person: # osztály
  def __init__(self, name, age): # konstruktor
    self.name = name # atribútum
    self.age = age # atribútum

p1 = Person("John", 36) # példányosítás

print(p1.name)
print(p1.age)

Megjegyzés

Az __init__() függvény automatikusan meghívásra kerül minden alkalommal, amikor az osztályt új objektum létrehozására használják.

str metódus

Az __str__() metódus meghatározza, hogy az objektum hogyan jelenik meg, amikor az print() függvényt használják rá.

Próbáljuk ki a fenti példát, hogy most mi jelenik meg!

1
2
3
4
5
6
7
8
class Person: # osztály
  def __init__(self, name, age): # konstruktor
    self.name = name # atribútum
    self.age = age # atribútum

p1 = Person("John", 36) # példányosítás

print(p1) # <__main__.Person object at 0x7f8b3c6b3b50>

Az előzőekben megjelent az objektum memóriacíme, de mi szeretnénk, ha az objektumunk tartalma jelenne meg. Ehhez használjuk az __str__() metódust:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
class Person:
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age

  def __str__(self):
    return f"{self.name} {self.age} éves"

# Péládányosítás

p1 = Person("John", 36)
print(p1)

Saját metódusok

Az objektumok metódusokat is tartalmazhatnak. Az objektumokban lévő metódusok az objektumhoz tartozó függvények.

Hozzunk létre egy metódust a Person osztályban:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
class Person:
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age

  def myfunc(self):
    print("Hello my name is " + self.name)

p1 = Person("John", 36)
p1.myfunc()

Megjegyzés

A self paraméter az osztály aktuális példányára való hivatkozás, és az osztályhoz tartozó változók elérésére szolgál.

Attribútum

Az objektum attribútumának módosítása

Az objektumok tulajdonságait így módosíthatod:

p1.age = 40

Példa

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def myfunc(self):
        print("Hello my name is " + self.name)

p1 = Person("John", 36)

p1.age = 40

print(p1.age)

Star Wars feladat

Tervezés

Nyissuk meg a korábbi órákban használt star-wars.csv állományt.

Tervezzünk hozzá egy osztályt! Elsőkén az UML diagramot rajzoljuk meg, majd készítsük el az osztályt!

UML

A táblázat (CSV) fejlécéből indulva rajzoljuk meg az osztályt!

---
title: UML diagram
---
classDiagram
class Karakter {
    +String nev
    +String rend
    +String lezerkard
    +Int midiklorian
}

Osztály

1
2
3
4
5
6
7
8
9
class Karakter: #(1)
    def __init__(self, nev: str, rend: str, lezerkard: str, midiklorian: int): #(2)
        self.nev = nev #(3)
        self.rend = rend #(3)
        self.lezerkard = lezerkard #(3)
        self.midiklorian = int(midiklorian) #(3)

    def __str__(self): #(4)
        return f"{self.nev} {self.rend} {self.lezerkard} {self.midiklorian}"
  1. osztály
  2. konstruktor
  3. attribútum
  4. __str__ metódus

Logika

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
class Karakter:
    def __init__(self, nev: str, rend: str, lezerkard: str, midiklorian: int):
        self.nev = nev
        self.rend = rend
        self.lezerkard = lezerkard
        self.midiklorian = int(midiklorian)

    def __str__(self):
        return f"{self.nev} {self.rend} {self.lezerkard} {self.midiklorian}"

karakterek = [] # karakter osztálypéldányok

# fájl tartalmának beolvasása

file = open("star-wars.csv", "r", encoding="utf-8") # fájl megnyitása olvasásra

elsosor = file.readline() # fejléc olvasása (különben az első sor is bekerülne a listába)

for sor in file: # többi sor beolvasása
    darabolt = sor.strip().split(",") # sor feldarabolása
    karakterek.append( Karakter(darabolt[0], darabolt[1], darabolt[2], int(darabolt[3])) ) # karakter hozzáadása a listához

file.close()

# karakterek kiíratása

for peldany in karakterek:
    print(peldany)

Átlagszámítás

Adjuk hozzá az előző kódhoz az átlagos midiklorian számítását!

Példa

1
2
3
4
5
6
7
osszeg = 0
db = len(karakterek)

for peldany in karakterek:
    osszeg += peldany.midiklorian

print(f"Az átlagos midiklorian szám: {osszeg/db}")
Teljes kód 
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
class Karakter:
    def __init__(self, nev: str, rend: str, lezerkard: str, midiklorian: int):
        self.nev = nev
        self.rend = rend
        self.lezerkard = lezerkard
        self.midiklorian = int(midiklorian)

    def __str__(self):
        return f"{self.nev} {self.rend} {self.lezerkard} {self.midiklorian}"

peldanyok = [] # karakter osztálypéldányok

# -------------------------------------------------------------------------------

# fájl tartalmának beolvasása

file = open("star-wars.csv", "r", encoding="utf-8") # fájl megnyitása olvasásra

elsosor = file.readline() # fejléc olvasása (különben az első sor is bekerülne a listába)

for sor in file: # többi sor beolvasása
    darabolt = sor.strip().split(",") # sor feldarabolása
    peldanyok.append( Karakter(darabolt[0], darabolt[1], darabolt[2], int(darabolt[3])) ) # karakter hozzáadása a listához

file.close()

# -------------------------------------------------------------------------------

# átlagos midiklorian számítás
osszeg = 0
db = len(peldanyok)

for peldany in peldanyok:
    osszeg += peldany.midiklorian

print(f"Az átlagos midiklorian szám: {osszeg/db}")

Minium keresés

Keressük meg azt a karaktert, akinek a legkevesebb a midiklorian száma! Adjuk meg az ő nevét és midiklorian számát!

Példa

1
2
3
4
5
6
7
legkisebb = peldanyok[0] # első karakter kezdetben a legkisebb

for p in peldanyok: # karakterek bejárása
    if p.midiklorian < legkisebb.midiklorian: # ha kisebb a midiklorian szám mint a legkisebbé nyilvánított karakteré
        legkisebb = p # akkor ez lesz az új legkisebb

print(f"A legkisebb midiklorian számú karakter: {legkisebb.nev} ({legkisebb.midiklorian})")
Teljes kód 
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
class Karakter:
    def __init__(self, nev: str, rend: str, lezerkard: str, midiklorian: int):
        self.nev = nev
        self.rend = rend
        self.lezerkard = lezerkard
        self.midiklorian = int(midiklorian)

    def __str__(self):
        return f"{self.nev} {self.rend} {self.lezerkard} {self.midiklorian}"

peldanyok = [] # karakter osztálypéldányok

# -------------------------------------------------------------------------------

# fájl tartalmának beolvasása

file = open("star-wars.csv", "r", encoding="utf-8") # fájl megnyitása olvasásra

elsosor = file.readline() # fejléc olvasása (különben az első sor is bekerülne a listába)

for sor in file: # többi sor beolvasása
    darabolt = sor.strip().split(",") # sor feldarabolása
    peldanyok.append( Karakter(darabolt[0], darabolt[1], darabolt[2], int(darabolt[3])) ) # karakter hozzáadása a listához

file.close()

# -------------------------------------------------------------------------------

legkisebb = peldanyok[0] # első karakter kezdetben a legkisebb

for p in peldanyok: # példányok bejárása
    if p.midiklorian < legkisebb.midiklorian: # ha kisebb a midiklorian szám mint a legkisebbé nyilvánított karakteré
        legkisebb = p # akkor ez lesz az új legkisebb

print(f"A legkisebb midiklorian számú karakter: {legkisebb.nev} ({legkisebb.midiklorian})")

Lézerkard színek számlálása

Számoljuk meg, hogy milyn típusú lézerkard színek vannak és ezekből hány darab található! Úgy készítsük el a programot, hogy egy új szín hozáadásakor ne kelljen a kódot módosítani!

Tipp

Használjunk szótárat a lézerkard színek és darabszámok tárolására!

Példa

1
2
3
4
5
6
7
8
9
lezerkard_szinek = {} # szótár a lézerkard színek és darabszámok tárolására

for p in peldanyok: # példányok bejárása
    szin = p.lezerkard # lézerkard szín lekérése

    if szin in lezerkard_szinek: # ha már szerepel a szín a szótárban
        lezerkard_szinek[szin] += 1 # növeljük a darabszámot
    else:
        lezerkard_szinek[szin] = 1 # új szín hozzáadása a szótárhoz

Skywalkerek számlálása

Számoljuk meg, hogy hány Skywalker családnévvel rendelkező karakter van a fájlban!

Példa

1
2
3
4
5
6
7
skywalker_db = 0 # Skywalkerek száma

for p in peldanyok: # példányok bejárása
    if "Skywalker" in p.nev: # ha a név tartalmazza a Skywalker szót
        skywalker_db += 1 # növeljük a számlálót

print(f"Skywalkerek száma: {skywalker_db}")

Példányok rendezése

Az előző feladatokhoz használt kódot egészítsük ki azzal, hogy a karaktereket rendezzük a midiklorian számuk szerint növekvő sorrendbe, majd írjuk ki a rendezett listát!

Példa

1
2
3
4
peldanyok.sort(key=lambda x: x.midiklorian) # rendezés midiklorian szám szerint

for p in peldanyok: # példányok bejárása
    print(p) # kiíratás