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【ADS-1】【python基础-3】函数封装与面向对象

news 2025/10/16 6:05:12

1 实战

实践任务1：体会函数封装的好处

封装：将上一篇博客更新车辆位置的代码封装成一个函数update_vehicle_position(vehicle_list)。
参数与返回值：编写一个函数calculate_distance(point1, point2)，接收两个点的坐标（列表或元组），返回它们的欧氏距离。这可用于计算两车距离。
默认参数：编写一个创建车辆的函数create_vehicle(id, position, speed=0.0)，速度默认为0。

# 封装
def update_vehicle_position(vehicle_list):for vehicle in vehicle_list:vehicle['position'][0] += vehicle['speed'] * 1return vehicle_list
# ceshi
car1 = {'id': 1, 'position': [1, 1], 'speed': 10}
car2 = {'id': 2, 'position': [2, 2], 'speed': 20}
car3 = {'id': 3, 'position': [3, 3], 'speed': 30}
cars = [car1, car2, car3]
res = update_vehicle_position(cars)
print(res)

[{'id': 1, 'position': [11, 1], 'speed': 10}, {'id': 2, 'position': [22, 2], 'speed': 20}, {'id': 3, 'position': [33, 3], 'speed': 30}]

# 欧氏距离：两个n维坐标的点之间的直线距离
import math
def calculate_distance(point1, point2):tmp = 0for i in range(len(point1)):tmp += (point1[i] - point2[i]) ** 2return math.sqrt(tmp)
# ceshi
p1 = [1, 2, 3]
p2 = [4, 5, 6]
res = calculate_distance(p1, p2)
print(res)

5.196152422706632

# 前面车辆的信息都是手动定义的，为了提高效率，可以抽象为一个函数
def create_vehicle(id, position, speed=0.0):return {'id': id, 'position': position, 'speed': speed}
# cheshi
car1 = create_vehicle(1, [1,1], 10)
car2 = create_vehicle(2, [2,2], 20)
car3 = create_vehicle(3, [3,3], 30)
car = [car1, car2, car3]
print(car)

[{'id': 1, 'position': [1, 1], 'speed': 10}, {'id': 2, 'position': [2, 2], 'speed': 20}, {'id': 3, 'position': [3, 3], 'speed': 30}]

实践任务2：体会变量定义+函数定义与定义类的属性和方法的区别。

定义类：定义一个Vehicle类，其__init__方法初始化id、位置、速度等属性。
方法：为Vehicle类添加一个update_position(self, time_delta=1.0)方法，根据时间步长更新自身位置。
实例化：创建Vehicle类的实例（对象），并调用其方法。

# 定义类
class Vehicle:def __init__(self, id, position, speed=0):self.id = idself.position = positionself.speed = speed# 添加一个方法def update_position(self, time_delta=2):self.position[0] += self.speed * time_delta
# ceshi
# 实例化
v1 = Vehicle(1, [1, 1], 10)
print(v1.id)
print(v1.position)
# 调用方法
v1.update_position()
print(v1.position)

1
[1, 1]
[21, 1]

实战项目：重构交通场景模拟

使用Car类来定义车辆，并实例化两个车。
将模拟循环（如模拟10个时间步长）也封装成一个函数run_simulation(car_list, steps)。
运行模拟，观察车辆位置变化。

class Car:def __init__(self, id, position, speed=0):self.id = idself.position = positionself.speed = speed
c1 = Car(1, [1, 1], 10)
c2 = Car(2, [2, 2], 20)def run_simulation(car_list, steps):for i in range(len(steps)):print(f'----开始第{i + 1}次模拟----')for j in range(len(car_list)):car = car_list[j]car.position[0] += car.speed * steps[j]print(f'第{j}辆车移动到了{car.position}处')# ceshi
import random
cars = [c1, c2]
steps = []
for i in range(10):steps.append(random.randint(-10, 10))
run_simulation(cars, steps)

----开始第1次模拟----
第0辆车移动到了[51, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第2次模拟----
第0辆车移动到了[101, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第3次模拟----
第0辆车移动到了[151, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第4次模拟----
第0辆车移动到了[201, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第5次模拟----
第0辆车移动到了[251, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第6次模拟----
第0辆车移动到了[301, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第7次模拟----
第0辆车移动到了[351, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第8次模拟----
第0辆车移动到了[401, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第9次模拟----
第0辆车移动到了[451, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处
----开始第10次模拟----
第0辆车移动到了[501, 1]处
第1辆车移动到了[2, 2]处