第7章 类与面向对象

6-1 二维平面上的点操作（Python3）

题目描述

设计一个表示二维平面上点的类 Point。该类应该包含以下功能：

• 两个私有属性 _x 和 _y，分别表示点的横坐标和纵坐标。

• 一个构造函数 __init__，用于初始化点的坐标。

• 一个方法 distance_to_origin，返回该点到原点 (0, 0) 的欧几几何距离。

• 一个方法 move_by，接受两个参数 dx 和 dy，将点的横坐标和纵坐标分别增加 dx 和 dy。

• 一个特殊方法 __str__，返回点的信息字符串，格式为 "Point(x, y)"。

函数接口定义（你实现）

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        # 初始化点的坐标
        pass
    
    def distance_to_origin(self):
        # 返回点到原点的距离
        pass
    
    def move_by(self, dx, dy):
        # 移动点的位置
        pass
    
    def __str__(self):
        # 返回点的信息字符串
        pass

裁判测试程序样例

def main():
    # 用户输入点的初始坐标 (x, y)
    # 使用 input() 读取一行输入，并用 split() 将其分割成两个字符串
    # 使用 map(float, ...) 将这两个字符串转换为浮点数
    x, y = map(float, input("请输入点的初始坐标 (x y): ").split())
    
    # 创建 Point 类的实例，传入初始坐标 (x, y)
    point = Point(x, y)
    
    # 调用 point 的 distance_to_origin 方法计算点到原点 (0, 0) 的距离
    # 使用 f-string 格式化输出，保留两位小数
    print(f"Distance to origin: {point.distance_to_origin():.2f}")
    
    # 用户输入移动量 (dx, dy)
    # 使用 input() 读取一行输入，并用 split() 将其分割成两个字符串
    # 使用 map(float, ...) 将这两个字符串转换为浮点数
    dx, dy = map(float, input("请输入移动量 (dx dy): ").split())
    
    # 调用 point 的 move_by 方法，将点的位置按 (dx, dy) 移动
    point.move_by(dx, dy)
    
    # 打印移动后的点的信息
    # 调用 point 的 __str__ 方法，返回点的字符串表示
    print(point)

#执行 main 函数
if __name__ == "__main__":
    main()

输入样例

3 4
1 2

输出样例

Distance to origin: 5.00
Point(4.0, 6.0)

实现提示

• 使用 math.sqrt 来计算欧几里得距离(开根号）。

• 确保 __str__ 方法返回正确的字符串格式。

 代码

import math  

class Point:  
    def __init__(self, x, y):  
        # 初始化点的坐标  
        self._x = x  
        self._y = y  
    
    def distance_to_origin(self):  
        # 返回点到原点的距离  
        return math.sqrt(self._x**2 + self._y**2)  
    
    def move_by(self, dx, dy):  
        # 移动点的位置  
        self._x += dx  
        self._y += dy  
    
    def __str__(self):  
        # 返回点的信息字符串  
        return f"Point({self._x}, {self._y})"  

 6-2 图形面积计算（Python3）

图形编辑器

题目描述

设计一个简单的图形编辑器系统，该系统包括以下类：

• Shape：所有图形的基类。

• Circle：表示圆形，继承自 Shape。

• Rectangle：表示矩形，继承自 Shape。

• Triangle：表示三角形，继承自 Shape。

每个图形类都需要实现以下方法：

• area()：返回图形的面积。

• perimeter()：返回图形的周长。

此外，**题目已经编写好了主程序和测试函数，学生只需实现上述这些方法即可。

函数接口定义（你实现的部分）

class Shape:
    def area(self):
        raise NotImplementedError("This method should be overridden by subclasses")
    
    def perimeter(self):
        raise NotImplementedError("This method should be overridden by subclasses")

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius
    
    def area(self):
        # 计算并返回圆的面积
        pass
    
    def perimeter(self):
        # 计算并返回圆的周长
        pass

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    
    def area(self):
        # 计算并返回矩形的面积
        pass
    
    def perimeter(self):
        # 计算并返回矩形的周长
        pass

class Triangle(Shape):
    def __init__(self, a, b, c):
        self.a = a
        self.b = b
        self.c = c
    
    def area(self):
        # 计算并返回三角形的面积
        pass
    
    def perimeter(self):
        # 计算并返回三角形的周长
        pass

裁判测试程序样例（判卷逻辑）

def print_shape_info(shape):
    # 打印给定形状的面积和周长
    print(f"Area: {shape.area():.2f}")
    print(f"Perimeter: {shape.perimeter():.2f}")

def main():
    # 用户输入图形类型和相应的参数
    shape_type = input("")
    
    if shape_type == 'circle':
        radius = float(input(""))
        shape = Circle(radius)
    elif shape_type == 'rectangle':
        width, height = map(float, input("").split())
        shape = Rectangle(width, height)
    elif shape_type == 'triangle':
        a, b, c = map(float, input("").split())
        shape = Triangle(a, b, c)
    else:
        print("未知的图形类型")
        return
    
    # 打印图形的面积和周长
    print_shape_info(shape)

if __name__ == "__main__":
    main()

输入样例 1

circle
5

输出样例 1

Area: 78.54
Perimeter: 31.42

输入样例 2

rectangle
4 6

输出样例 2

Area: 24.00
Perimeter: 20.00

输入样例 3

triangle
3 4 5

输出样例 3

Area: 6.00
Perimeter: 12.00

代码 

import math  

class Shape:  
    def area(self):  
        raise NotImplementedError("This method should be overridden by subclasses")  
    
    def perimeter(self):  
        raise NotImplementedError("This method should be overridden by subclasses")  

class Circle(Shape):  
    def __init__(self, radius):  
        self.radius = radius  
    
    def area(self):  
        # 计算并返回圆的面积  
        return math.pi * (self.radius**2)  
    
    def perimeter(self):  
        # 计算并返回圆的周长  
        return 2 * math.pi * self.radius  

class Rectangle(Shape):  
    def __init__(self, width, height):  
        self.width = width  
        self.height = height  
    
    def area(self):  
        # 计算并返回矩形的面积  
        return self.width * self.height  
    
    def perimeter(self):  
        # 计算并返回矩形的周长  
        return 2 * (self.width + self.height)  

class Triangle(Shape):  
    def __init__(self, a, b, c):  
        self.a = a  
        self.b = b  
        self.c = c  
    
    def area(self):  
        # 计算并返回三角形的面积（海伦公式）  
        s = (self.a + self.b + self.c) / 2  
        return math.sqrt(s * (s - self.a) * (s - self.b) * (s - self.c))  
    
    def perimeter(self):  
        # 计算并返回三角形的周长  
        return self.a + self.b + self.c