Dev Blog

Практика ​

Приклад 1. Раціональні дроби ​

Реалізувати незмінний дріб із цілим чисельником і ненульовим цілим знаменником. Знак зберігається в чисельнику, дріб скорочується через найбільший спільний дільник. Нормалізація робить 1/2 і 2/4 однаковими значеннями, тому згенеровані рівність і хеш узгоджені. У frozen-конструкторі object.__setattr__ використовується лише для початкової нормалізації; після створення поля не змінюємо.

py
from dataclasses import dataclass
from math import gcd
from types import NotImplementedType


@dataclass(frozen=True)
class Rational:
    numerator: int
    denominator: int

    def __post_init__(self) -> None:
        if self.denominator == 0:
            raise ValueError("нульовий знаменник")
        sign = -1 if self.denominator < 0 else 1
        divisor = gcd(self.numerator, self.denominator)
        n = sign * self.numerator // divisor
        d = abs(self.denominator) // divisor
        object.__setattr__(self, "numerator", n)
        object.__setattr__(self, "denominator", d)

    def __add__(
        self, other: object
    ) -> "Rational | NotImplementedType":
        if not isinstance(other, Rational):
            return NotImplemented
        n = self.numerator * other.denominator
        n += other.numerator * self.denominator
        d = self.denominator * other.denominator
        return Rational(n, d)

    def __str__(self) -> str:
        return f"{self.numerator}/{self.denominator}"


a = Rational(2, 4)
b = Rational(1, -6)
print(a, b, a + b)
print(len({a, Rational(3, 6)}))
1/2 -1/6 1/3
1

Вхідні типи тут задаються контрактом конструктора; для консольного введення перетворюйте текст на int перед створенням. Перевірте нульовий чисельник, два від’ємні аргументи, знаменник 0 та додавання рядка. NotImplemented дозволяє інтерпретатору видати стандартний TypeError для останнього випадку.

Приклад 2. Плейлист як контейнер ​

Плейлист зберігає копію початкового списку назв. Він дозволяє читання за індексом, зрізи, належність та незалежні обходи. Зріз повертає новий Playlist. Ми не надаємо операцій зміни, щоб приклад зосереджувався на протоколі читання.

py
from collections.abc import Iterator


class Playlist:
    def __init__(self, titles: list[str]) -> None:
        self._titles = titles.copy()

    def __len__(self) -> int:
        return len(self._titles)

    def __getitem__(self, index: int | slice) -> "str | Playlist":
        if isinstance(index, slice):
            return Playlist(self._titles[index])
        return self._titles[index]

    def __contains__(self, title: object) -> bool:
        return title in self._titles

    def __iter__(self) -> Iterator[str]:
        return iter(self._titles)


items = ["Ранок", "Дощ", "Вечір"]
playlist = Playlist(items)
items.clear()
print(len(playlist), playlist[-1], "Дощ" in playlist)
print(", ".join(playlist[:2]))
print(list(playlist) == list(playlist))
3 Вечір True
Ранок, Дощ
True

Очищення items не очищує плейлист, бо список скопійовано. Це поверхнева копія, але назви є незмінними рядками, тому цього достатньо. Дві послідовні ітерації дають однаковий результат. Для порожнього плейлиста len дорівнює нулю, а індекс 0 має спричинити IndexError; порожній зріз залишається допустимим.

Приклад 3. Замовлення піци ​

Побудувати незмінне замовлення з переліком розмірів та прапорцями добавок. Навчальні ціни задаються цілими гривнями: мала – 100, велика – 160, сир – 20, гриби – 30. Комбінація добавок не створює нового елемента переліку розмірів: це окремий набір ознак.

py
from dataclasses import dataclass
from enum import Enum, Flag, auto


class Size(Enum):
    SMALL = 100
    LARGE = 160


class Topping(Flag):
    NONE = 0
    CHEESE = auto()
    MUSHROOM = auto()


@dataclass(frozen=True)
class Pizza:
    size: Size
    toppings: Topping = Topping.NONE

    def price(self) -> int:
        result = self.size.value
        if Topping.CHEESE in self.toppings:
            result += 20
        if Topping.MUSHROOM in self.toppings:
            result += 30
        return result


order = Pizza(Size.LARGE, Topping.CHEESE | Topping.MUSHROOM)
print(order.size.name, order.price())
print(Pizza(Size.SMALL).price())
LARGE 210
100

Перевірте всі чотири комбінації добавок для обох розмірів. Для введення тексту спочатку перетворіть його на Size за ім’ям, перехопивши KeyError. Не порівнюйте Size.LARGE із числом 160: для ціни призначений атрибут value, а для стану – член переліку.