learn with python-第十五章：对象的集合

十五章：对象的集合

15.1复合对象

目前我们看到几种符合对象的方式，前面章节中将方法的调用做作为表达式的一部分，另外一种使用嵌套递归的结构的方式是在while循环中使用if语句

这种模式中你会看到我们创建对象集合，你也可以创建一个集合作为对象的属性，列表也可以作为列表的元素。本章中我们会使用Card对象作为示例。

15.2Card对象

如果你对纸牌不熟，那么正好可以借这个机会熟悉纸牌。一副纸牌包含52张牌，属于四种花色，每种花色包含13张牌，ace,2,3,4,5,6,7,8,9,10,j,q和k，不同的玩法中ace可能最大也可能最小。

如果我们想定义一个新的对象表示玩纸牌，显然新的对象应该有排序以及组合的属性，但是具体的属性类型并不明显，一种方式是使用字符串，但是这种方式的缺点就是不容易对纸牌的大小以及排序进行比较。

另外一种方式就是使用数字去编码排序以及组合，这里的编码不是通常所说的加密字符使其密文，而是建立数字序列和纸牌之间的映射关系。

Spades ——> 3

Hearts ——>  2

Diamonds ——>  1

Clubs ——>  0

class Card:

    def __init__(self, suit=0, rank=0):

        self.suit = suit

        self.rank = rank

我们为每个参数设置了一个默认值，创建一个表示 梅花3的纸牌我们可以使用表达式：

threeOfClubs = Card(0,3)

第一个参数0表示纸牌的花色，第二个参数表示纸牌的值

15.3类属性以及__str__方法

为了便于阅读，我们将数字映射到字符串，通常的做法是使用字符串列表，我们在class的顶部定义属性并 赋值。

class Card:

    suitList = ['Clubs','Diamonds','Hearts','Spades']

    rankList = ["narf", "Ace", "2", "3", "4", "5", "6", "7","8", "9", "10", "Jack", "Queen", "King"]

    def __str__(self):

        return (self.rankList[self.rank] + " of " + self.suitList[self.suit])

类的属性是在方法之外定义的，在类的所有方法中都可以进行访问。

__str__方法中，我们使用suitList和rankListh排序和集合和数字之间进行映射，表达式self.suitList[self.suit]表示从列表中获取下标为self.suit的字符串。

字符串narf作为列表第一个元素表示下标为0的元素，这个元素不会被使用，合法的排序是1到13。

目前为止我们创建一个纸牌并答应：

>>> card1 = Card(1, 11)

>>> print card1

Jack of Diamonds

如Card对象中的suitList属性，类的属性被所有的类对象所共有，我们可以在任意对象中对类属性进行访问。

>>> card2 = Card(1, 3)

>>> print card2

3 of Diamonds

>>> print card2.suitList[1]

Diamonds

其缺点就是如果更改了类的属性，那么类的所有实例都会受到影响，通常不推荐更改类的属性值。

15.4纸牌的比较

对于内置的类型，有操作符<>==等进行比较大小，对于自定义的类型，我们可以通过重写__cmp__方法重写这些内置操作符，该方法接受两个参数，self以及other,如果第一个参数大则返回1，如果第二个参数较大则返回-1.如果相等返回0。

某些类型已经定义了排序，那么你可以对其中的任意两个进行大小比较，例如：可以比较整数和浮点数的大小，某些集合没有定义排序，那么将两则进行比较则无意义。

纸牌的集合部分排序，意味着有些时候你可以进行排序，有些时候则无法进行排序。例如：梅花3比梅花2大，那么方块3和梅花2的大小呢？一个花色较大，一个数值较大，为了让任意纸牌可以进行比较，你必须定义其规则。

决定了规则那么重写__cmp__方法。

 def __cmp__(self, other):

        if self.suit > other.suit:

            return 1

        if self.suit < other.suit:

            return -1

        if self.rank > other.rank:

            return 1

        if self.rank < other.rank:

            return -1

        return 0

15.5Deck

现在我们有对象表示扑克牌，下一步我们需要类可以表示Deck，当然Deck由牌的集合构成，因此拥有一个包含纸牌的集合属性。

下面是Deck类的定义,初始化方法创建包含五十二章纸牌的集合：

class Deck:

    def __init__(self):

        self.cards = []

        for suit in range(4):

            for rank in range(1,14):

                self.cards.append(Card(suit, rank))

初始化Deck的最简单方式就是嵌套循环，内层循环suit从0到3，外层循环rank从1到13，嵌套循环执行完之后就有52张初始牌。

15.6打印Deck

同往常，我们定义了一个类的同时我们已定义一个打印其内容的方法，对于Deck我们想打印其中每张牌：

 def __str__(self):

        for card in self.cards:

            print(card)

另外一种方式我们可以重写__str__方法，重写__str__的优势是我们可以获得一个表示deck内容的字符串而不仅仅是将其打印出来，

def __str__(self):

    s = ""

    for i in range(len(self.cards)):

        s = s + " "*i + str(self.cards[i]) + "\n"

    return s

15.7洗牌

一副牌的顺序不可能是完全排序好的，而应该是随机的。我们可以使用random模块中的randrange来实现洗牌，对于两个整数参数a和b,randrange挑选一个大于等于a小于b的整数，我们使用数列的长度作为第二个值

random.randrange(0, len(self.cards)),一种简单的洗牌算法就是每张牌都和随机选中的牌进行交换。

 def shuffle(self):

        import random

        nCards = len(self.cards)

        for i in range(nCards):

            j = random.randrange(i, nCards)

            self.cards[i],self.cards[j] = self.cards[j], self.cards[i]

15.8出牌

另外一个方法是移除牌，该方法接受一个card对象作为参数，从扑克牌中移除这张牌，如果这张牌在扑克牌中返回1，如果没有找到则返回0

def removeCard(self, card):

        if card in self.cards:

            self.cards.remove(card)

            return 1

        else:

            return 0

操作符in接受两个参数，如果第一个参数在第二个参数中返回true，否则返回false.python使用__cmp__方法判断对象是否相等。

我们想移除并返回第一张牌，pop方法提供了实现

def popCard(self):

    return self.cards.pop()

方法isEmpty用于判断是否还有牌

def isEmpty(self):

        return (len(self.cards) == 0)

最后完整的版本：

class Card:

    suitList = ['Clubs','Diamonds','Hearts','Spades']

    rankList = ["narf", "Ace", "2", "3", "4", "5", "6", "7","8", "9", "10", "Jack", "Queen", "King"]

    def __init__(self, suit=0, rank=0):

        self.suit = suit

        self.rank = rank

    def __str__(self):

        return (self.rankList[self.rank] + " of " + self.suitList[self.suit])

    def __cmp__(self, other):

        if self.suit > other.suit:

            return 1

        if self.suit < other.suit:

            return -1

        if self.rank > other.rank:

            return 1

        if self.rank < other.rank:

            return -1

        return 0

class Deck:

    def __init__(self):

        self.cards = []

        for suit in range(4):

            for rank in range(1,14):

                self.cards.append(Card(suit, rank))

    def printDeck(self):

        for card in self.cards:

            print(card)

    def shuffle(self):

        import random

        nCards = len(self.cards)

        for i in range(nCards):

            j = random.randrange(i, nCards)

            self.cards[i],self.cards[j] = self.cards[j], self.cards[i]

    def removeCard(self, card):

        if card in self.cards:

            self.cards.remove(card)

            return 1

        else:

            return 0

    def popCard(self):

        return self.cards.pop()

    def isEmpty(self):

        return (len(self.cards) == 0)

deck = Deck()

deck.shuffle()

deck.printDeck()