python数据结构学习笔记-2016-10-05-04-抽象数据类型（四）

        1.5 应用：学生记录

         提取学生信息，产生相应的报告。

         对于每一个学生，有五部分信息

1. ID，以整数表示；
2. 姓名，以字符串表示；
3. 年级，以整数代号表示；
4. GPA，以浮点数表示。         

         但是我们并不知道，这些学生的信息是怎么储存的，它们可能储存在纯文本文件中，在二进制文件中，甚至是在数据库中。

        1.5.1 设计解决方法

         无论学生信息是怎么储存的，从外部提取信息都分为以下3个步骤：

1. 建立连接；
2. 提取每一条记录；
3. 关闭连接。

         我们定义学生文件读取器ADT，来表示对学生信息的提取。注意读取器(Reader)是是一个用于从外部读取输入数据的对象，而写入器(writer)是一个用于向外部输出数据的对象。

         学生文件读取器ADT包含如下方法：

• StudentFileReader(filename)：创建实例，用于从给定的文件名的文件中读取数据；
• open()：与输入源建立连接，准备提取学生记录；
• close()：关闭与输入源的连接，若连接已关闭，则引发异常；
• fetchRecord()：从输入源中提取下一行学生记录，并返回包含这一数据的储存对象的引用，若连接已关闭，则引发异常；
• fetchAll()：从输入源提取所有学生信息，以列表形式返回。

         创建报告

         如前面所述，我们可以先不管学生文件读取器ADT如何实现，先使用这一ADT来生成相应报告。

#-*-coding: utf-8-*-# 从外部来源提取数据，生成学生报告from studentfile import StudentFileReader# 要打开的文件名FILE_NAME = "students.txt"# 打印学生报告def printReport(theList):    #     classNames = (None, "Freshman", "Sophomore", "Junior", "Senior")    # 打印头部    print "LIST OF STUDENTS".center(50)    print ""    print "%-5s %-25s %-10s %-4s" % ('ID', 'NAME', 'CLASS', 'GPA')    print "%5s %25s %10s %4s" % ('-' * 5, '-' * 25, '-' * 10, '-' * 4)    # 打印主体部分    for record in theList:        print "%5d %-25s %-10s %4.2f" % (record.idNum, record.lastName + ', ' + record.firstName, classNames[record.classCode], record.gpa)    # 增加页脚    print "-" * 50    print "Number of students:", len(theList)def main():    # 从给定的文件中提取出学生记录    reader = StudentFileReader(FILE_NAME)    reader.open()    studentList = reader.fetchAll()    reader.close()    # 按照ID排列，使用lambda函数(返回学生的ID)。    studentList.sort(key = lambda rec: rec.idNum)     # 打印学生报告    printReport(studentList)if __name__ == "__main__":    main()

        储存类(Storage Class)

        当每一条学生记录从输入源中读入后，会被暂时储存在一个储存对象中。这个储存对象可以是列表或元组。在这里，我们使用类来实现这一目的，这被称为储存类(Storage class)。储存类中，只有构造器方法，即__init__，而没有其他方法。

        储存类应在同一模块定义（在这里是studentfile）。储存类有时可能被设置为模块私有，无法从外部调用，只供模块内使用。这种储存类以单下划线开头。

        在这里，在前述代码中，也是用了储存类（猜测可能是由于studentList中存储的student就是储存类的实例的缘故）。（说实话，这里不是很明白，看来还得在复习类的私有属性）

        

        1.5.2 ADT的实现

        假设输入源是纯文本文件，即txt格式，每一行是一个学生的一条记录，如ID、姓、名、年级或者GPA等。

#-*-coding: utf-8-*-# 实现“学生文件读取器”这一抽象数据类型class StudentFileReader(object):    # 创建新的学生读取器实例    def __init__(self, inputSrc):        self._inputSrc = inputSrc # 文件名        self._inputFile = None    # 创建输入文件的连接    def open(self):        self._inputFile = open(self._inputSrc, 'r') # 本质是文件对象      # 关闭输入文件的连接    def close(self):        self._inputFile.close()        self._inputFile = None    # 提取所有学生记录，并储存到一个列表中    def fetchAll(self):        theRecords = list()        student = self.fetchRecord()        while student != None:            theRecords.append(student)            student = self.fetchRecord()        return theRecords    # 从输入文件中提取下一个学生记录    def fetchRecord(self):        # 读取第一行记录        line = self._inputFile.readline()        if line == '':            return None        # 如果有记录，则创建储存对象        student = StudentRecord()        student.idNum = int(line)        student.firstName = self._inputFile.readline().rstrip()        student.lastName = self._inputFile.readline().rstrip()        student.classCode = int(self._inputFile.readline())        student.gpa = float(self._inputFile.readline())        return student# 用于储存学生记录的储存类class StudentRecord(object):    def __init__(self):        self.idNum = 0        self.firstName = None        self.lastName = None        self.classCode = 0        self.gpa = 0.0