【头歌系统Python实验】Python面向对象编程综合运用

目录

第1关：定义三维向量类

任务描述

编程要求

第2关：定义实例方法计算三维向量的长度

任务描述

相关知识

编程要求

 第3关：实现三维向量之间的加法与减法

任务描述

编程要求

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第1关：定义三维向量类

任务描述

完成三维向量类的设计。

编程要求

本关的编程任务是，补全step1/step1.py文件中 Begin-End 区间的代码，完成指定三维向量类的功能。具体要求如下：

• 定义一个类 Vector3d，补全其中的代码，使其包含 3 个私有数据成员 x、y、z，并能够在构造方法中，接收3个参数，对这3个私有数据成员进行初始化；

• 具体输入输出请参见后续测试样例。

本关涉及的代码文件step1.py的代码框架如下：

1. class Vector3d:
2. # 请在这里补充代码，完成本关任务
3. #********** Begin *********#
6. #********** End *********#

class Vector3d:
    # 请在这里补充代码，完成本关任务
    #********** Begin *********#
    def __init__(self,x,y,z):
        self.__x=x
        self.__y=y 
        self.__z=z 

    #********** End *********#

第2关：定义实例方法计算三维向量的长度

任务描述

实现求三维向量长度的功能。

相关知识

类中的方法可以分为实例方法、类方法、静态方法和特殊方法几大类。普通实例方法和特殊方法都必须使用 self 作为第一个参数，表示对象本身。对象的私有数据成员，在实例方法和特殊方法中，可以使用 self 作为前缀直接访问。对于一个 N 维向量而言，向量的长度被定义为，各分量平方和的平方根。

编程要求

本关的编程任务是，补全step2/step2.py文件中 Begin-End 区间的代码，通过实例方法 length，来完成求三维向量长度的功能。具体要求如下：

• 在第一关的基础上，为类 Vector3d 增加一个实例方法 length()，要求计算并返回三维向量的长度；

• 具体输入输出请参见后续测试样例。

本关涉及的代码文件step2.py的代码框架如下：

1. class Vector3d:
2. def __init__(self, x, y, z):
3. self.__x = x
4. self.__y = y
5. self.__z = z
7. def length(self):
8. # 请在这里补充代码，完成本关任务
9. #********** Begin *********#
11. #********** End *********#

class Vector3d:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.__x = x
        self.__y = y
        self.__z = z

    def length(self):
        # 请在这里补充代码，完成本关任务
        #********** Begin *********#
        import math
        return (math.sqrt(self.__x**2+self.__y**2+self.__z**2))

        #********** End *********#

 第3关：实现三维向量之间的加法与减法

任务描述

实现三维向量之间的加法与减法的功能。

编程要求

本关的编程任务是，补全step3/step3.py文件中 Begin-End 区间的代码，要求实现三维向量间加法与减法的功能。具体要求如下：

• 在第二关的基础上，为类 Vector3d 增加 3 个特殊方法，分别用来支持加法运算符、减法运算符，实现两个三维向量之间的加法和减法运算（例如向量(3,4,5)与向量(4,5,6)的和为向量(7,9,11)，差为向量(-1,-1,-1)），以及支持内置函数print()，查看向量的值（例如输出各分量分别为3、4、5 的三维向量，会得到(3,4,5)）；

• 具体输入输出请参见后续测试样例。

class Vector3d:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.__x = x
        self.__y = y
        self.__z = z

    def length(self):
        return (self.__x**2 + self.__y**2 + self.__z**2) ** 0.5

    # 请在这里增加3个特殊方法，分别用来支持加法运算符、减法运算符以实现两个三维向量间的加法和减法运算，以及打印函数print()
        #********** Begin *********#
    def __str__(self):
        return (self.__x,self.__y,self__z)
    def __add__(self, v):
        return (self.__x+v._Vector3d__x,self.__y+v._Vector3d__y,self.__z+v._Vector3d__z)
    def __sub__(self, v):
        return (self.__x-v._Vector3d__x,self.__y-v._Vector3d__y,self.__z-v._Vector3d__z)


        #********** End *********#