《think in python》学习

clh899

think in python -4
　　接口设计：

　　本章引入了一个实例 来讲解接口方面的知识。

　　准备工作：
　　下载swampy模块，从地址下载，并安装，安装信息可以从网页上查看。
　　swampy模块 提供各种函数，来让一只乌龟在频幕是爬行，并且画出它的爬行路线。
　　开始使用别人的接口：
　　

from  swampy.TurtleWorld import *  #导入模块　　

　　
world = TurtleWorld() #使用该模块定义的一个方法
　　
bob = Turtle()  #定义一个实例
　　
fb(bob,100)   #前进100
　　
lt(bob)       #左拐
　　
fd(bob,100)   #再前进100
　　

　　
wait_for_user()
　　

　　

　　以上，我们成功调用了该模块定义的一些方法来使用，并且成功让乌龟来运动。
　　接下来，我们让乌龟画一个正方形出来。
　　

from  swampy.TurtleWorld import *  #导入模块　　

　　
world = TurtleWorld() #使用该模块定义的一个方法
　　
bob = Turtle()  #定义一个实例
　　

　　
for i in range(4):
　　fb(bob,100)
　　lt(bob)
　　

　　
wait_for_user()
　　

　　通过使用for循环，让程序正确的画出了一个正方形。

封装
　　通过一些练习，来封装几个函数 ，让乌龟可以画出更多的形状。

练习一：写一个函数 square，接受形参t,用来表示一只乌龟，并完成画正方形的功能。
　　

def square(t):　　for i in range(4):
　　fd(t,100)
　　lt(t)
　　
　　
#调用
　　
square(bob)
　　

　　for循环缩进了一层，表示它在定义的方法里面， 而fd lt缩进2层，表示他们在for语句里面。

泛化

　　给函数添加参数的过程 称之为 泛化，因为它让函数更通用

练习二：更新square，再加一个参数length，让画出的正方形长度是length
　　

def square(t,length):　　for i in range(4):
　　fd(t,length)
　　lt(t)
　　
　　
#调用
　　
square(bob,120)
　　

练习三：函数lt和rt默认会进行90度转角度，但我们也可以指定第二个参数 让乌龟转任意角度，定义一个polygon 再加一个参数，让其可以绘制正N边形。
　　

def polygon(t,n,length):　　angle = 360.0/n
　　for i in range(n):
　　fd(t,length)
　　lt(t,angle)
　　
　　
#调用
　　
polygon(bob,7,120)  #绘制一个7边形
　　
#你也可以这样
　　
polygon(bob,n=7,length=120)  #这样调用函数时加上参数名，是合法的。并且在参数很多的情况下，有助于正确执行函数
　　

接口设计

　　函数的接口能表达出一些信息，它有哪些参数？这个函数能做什么，他的返回值有什么，设计一个接口，尽可能简洁。

　　#####练习四：写一个circle接收代表乌龟的t,以及半径r，并使用合适的长度和边数调用polygon来画一个近似圆。
　　这里。我们发现，边的数量不固定，在之前我们都是给出固定的边数来进行画图的，所以呢 我们需要根据周长 来进行计算边数 以及长度。
　　

def circle(t,r):　　circumference = 2 * math.pi *r #通过半径计算出 周长
　　n = int(circumference/3)+1     #为了从视觉上接近圆，每条边的长度定为3，从而算出 有多少条边
　　length= circumference /n #再计算下真正长度
　　polygon(t,n,length)
　　
　　

重构

　　重新组织程序，提高代码复用率，改善函数接口。

　　#####练习五：给circle写个更通用的版本arc，增加一个形参angle，用来表示画的圆弧的大小，她是度数，当ang;e=360时，它会绘制一个圆。
　　```
　　#查看了需求以后，发现可以将一个arc所需要的东西 ，细化成几个小函数，其中 这个函数就是为了 画多多边线，给定角度的线，因为它可能不是一个闭合的形状，而只是几条线。
　　def polyline(t,n,length,angle):
　　for i in range(n):
　　fd(t,length)
　　lt(t,angle)
　　#紧接着依据 上面的函数，可以重构 polygon 来完成一个多边形的绘制
　　def polygon(t,n,length):
　　angle = 360.0/n
　　polyline(t,n,length,angle)
　　#有了上面2个基础函数，我们可以开发 arc函数了
　　def arc(t,r,angle):
　　arc_length = 2 * math.pi * r *range/360
　　n = int(arc_length/3)+1
　　step_length = arc_length/n
　　step_angle = float(angle)/n
　　polyline(t,n,step_length,step_angle)
　　#重构circle
　　def circle(t,r):
　　arc(t,r,360)
　　```
　　####一个开发计划

　　开发计划 是指写程序的过程。

　　以上的例子的过程大概是：

• 最开始写些小程序，而不需要函数定义。　　
  
  
• 一旦程序成功运行，将它封装到一个函数中，并加以命名　　
  
  
• 泛化这个函数 添加合适的形参　　
  
  
• 重复步骤 1到3 直到你得到一组可行的函数　　
  
  
• 寻找可以使用重构来改善程序的机会
  

文档字符串

　　docstring 是指函数开头用来解释接口的字符串

　　

    def some():　　"""docstring
　　"""
　　

　　文档字符串是一个使用 三个引号括起来的字符串，允许跨行
　　好的文档字符串 能简洁扼要的表述清楚程序接口。

术语(新手建议阅读并尝试理解)

• 实例(instance):一个集合中的一员。　　
  
  
• 循环(loop):程序中的一个片段，可以重复执行。　　
  
  
• 封装(encapsulation):将一组语句转换成函数定义的过程。　　
  
  
• 泛化(generalization):将一些不必要的具体值(如一个数字)替换为合适的通用参数或者变量的过程　　
  
  
• 关键词参数(keyword argument):调用函数时 附带了参数名称　　
  
  
• 接口(interface):描述函数如何使用的说明，包括函数的名称，以及形参与返回值的说明　　
  
  
• 重构(refactoring):修改代码并改善函数的接口以及代码质量的过程　　
  
  
• 开发计划(development plan):写程序的过程　　
  
  
• 文档字符串(docstring):在函数定义开始处出现的用于说明函数接口的字符串　　
  
  
• 前置条件(precondition):在函数调用开始前应当满足的条件　　
  
  
• 后置条件(postcondition):在函数调用结束后应当满足的条件