Python 面向对象习题(习题9/10)
- 2026-08-23 10:42:50
Python 面向对象习题(习题9/10)
本文首发于微信公众号「拙见python」，基础板块第12 篇。
适合人群：已阅读第 2 篇：Python 面向对象编程并动手敲过代码的读者。
题目难度：⭐ → ⭐⭐⭐⭐⭐ 逐步提升，建议先自己写，再看答案。
做题须知
每道题标注了考察知识点和难度星级 先自己写，写不出来再看答案 答案不是唯一的，能跑通且逻辑正确就行 每道题答案下方附有思路解析
第 9 题：dataclass 购物车系统 ⭐⭐⭐⭐⭐
考察知识点：@dataclass、field()、类型注解、组合优于继承、魔术方法
使用
@dataclass构建一个购物车系统：
Product（dataclass）：商品，包含name、price、stock，自动生成__repr__和__eq__CartItem（dataclass）：购物车项，包含product 和 quantity（数量），提供 subtotal() 计算小计
ShoppingCart（普通类）：购物车，内部维护 CartItem 列表
add_item(product, quantity)：添加商品（已存在则增加数量，检查库存）remove_item(product_name)：移除商品update_quantity(product_name, quantity)：修改数量（≤0 则移除）total()：计算总价summary()：打印购物清单__len__：返回商品种类数__contains__：判断商品是否在购物车中__iter__：让购物车可迭代
参考答案：
from dataclasses import dataclass, fieldfrom typing import List, Iterator@dataclassclass Product:”””商品：dataclass 自动生成 __init__、__repr__、__eq__”””name: strprice: floatstock: int = 0def __str__(self):return f”{self.name}（¥{self.price}，库存{self.stock}）”@dataclassclass CartItem:”””购物车项”””product: Productquantity: int = 1def subtotal(self):return self.product.price * self.quantitydef __str__(self):return f” {self.product.name:<12} ¥{self.product.price:<8} × {self.quantity:<4} = ¥{self.subtotal():.2f}”class ShoppingCart:”””购物车：组合持有 CartItem 列表（组合优于继承）”””def __init__(self):self._items: List[CartItem] = []def add_item(self, product: Product, quantity: int = 1):”””添加商品到购物车”””if quantity <= 0:print(f”⚠️ 数量必须大于 0”)returnif quantity > product.stock:print(f”⚠️ 「{product.name}」库存不足（仅剩 {product.stock}）”)return# 检查是否已在购物车中for item in self._items:if item.product == product:new_qty = item.quantity + quantityif new_qty > product.stock:print(f”⚠️ 「{product.name}」超出库存（已有 {item.quantity}，再加 {quantity}）”)returnitem.quantity = new_qtyprint(f”📦 {product.name} 数量更新为 {new_qty}”)return# 新商品self._items.append(CartItem(product, quantity))print(f”📦 添加：{product.name} × {quantity}”)def remove_item(self, product_name: str):”””按名称移除商品”””for i, item in enumerate(self._items):if item.product.name == product_name:self._items.pop(i)print(f”🗑️ 移除：{product_name}”)returnprint(f”⚠️ 购物车中没有「{product_name}」”)def update_quantity(self, product_name: str, quantity: int):”””修改数量，≤0 则移除”””if quantity <= 0:self.remove_item(product_name)returnfor item in self._items:if item.product.name == product_name:if quantity > item.product.stock:print(f”⚠️ 超出库存”)returnitem.quantity = quantityprint(f”✏️ {product_name} 数量改为 {quantity}”)returnprint(f”⚠️ 购物车中没有「{product_name}」”)def total(self) -> float:”””总价”””return sum(item.subtotal() for item in self._items)def summary(self):”””打印购物清单”””if not self._items:print(”🛒 购物车为空”)returnprint(f”\n{'=' * 48}”)print(f”🛒 购物清单（共 {len(self)} 种商品）”)print(f”{'-' * 48}”)print(f” {'商品':<12} {'单价':<10} {'数量':<6} {'小计'}”)print(f”{'-' * 48}”)for item in self._items:print(item)print(f”{'-' * 48}”)print(f” {'总计:':>32} ¥{self.total():.2f}”)print(f”{'=' * 48}\n”)# -------- 魔术方法 --------def __len__(self):return len(self._items)def __contains__(self, product_name: str):return any(item.product.name == product_name for item in self._items)def __iter__(self) -> Iterator[CartItem]:return iter(self._items)def __str__(self):return f”ShoppingCart（{len(self)} 种商品，总计 ¥{self.total():.2f}）”# ========== 测试 ==========# 创建商品keyboard = Product(”机械键盘”, 399.0, stock=20)mouse = Product(”无线鼠标”, 89.0, stock=50)monitor = Product(”27寸显示器”, 1299.0, stock=5)headset = Product(”游戏耳机”, 259.0, stock=10)# 创建购物车cart = ShoppingCart()# 添加商品cart.add_item(keyboard, 1)cart.add_item(mouse, 2)cart.add_item(monitor, 1)# 重复添加（数量累加）cart.add_item(keyboard, 1)# 键盘数量 → 2# 库存不足cart.add_item(monitor, 10)# 超出库存# 打印清单cart.summary()# 修改数量cart.update_quantity(”无线鼠标”, 3)cart.update_quantity(”机械键盘”, 0)# 数量 ≤0 → 移除# 包含判断print(f”购物车中有显示器？{'27寸显示器' in cart}”)# Trueprint(f”购物车中有键盘？{'机械键盘' in cart}”)# False（已移除）# 迭代购物车print(”\n遍历购物车：”)for item in cart:print(f” → {item.product.name}：¥{item.subtotal():.2f}”)# 最终清单cart.summary()print(cart)
输出结果：
📦 添加：机械键盘 × 1📦 添加：无线鼠标 × 2📦 添加：27寸显示器 × 1📦 机械键盘 数量更新为 2⚠️ 「27寸显示器」超出库存（已有 1，再加 10）================================================🛒 购物清单（共 3 种商品）------------------------------------------------商品 单价 数量 小计------------------------------------------------机械键盘 ¥399.0 × 2 = ¥798.00无线鼠标 ¥89.0 × 2 = ¥178.0027寸显示器 ¥1299.0 × 1 = ¥1299.00------------------------------------------------总计: ¥2275.00================================================✏️ 无线鼠标 数量改为 3🗑️ 移除：机械键盘购物车中有显示器？True购物车中有键盘？False遍历购物车：→ 无线鼠标：¥267.00→ 27寸显示器：¥1299.00================================================🛒 购物清单（共 2 种商品）------------------------------------------------商品 单价 数量 小计------------------------------------------------无线鼠标 ¥89.0 × 3 = ¥267.0027寸显示器 ¥1299.0 × 1 = ¥1299.00------------------------------------------------总计: ¥1566.00================================================ShoppingCart（2 种商品，总计 ¥1566.00）
思路解析：
@dataclass 让 Product 和 CartItem 的定义极其简洁——不用手写 __init__、__repr__、__eq__，类型注解 name: str 同时声明了字段名、类型和顺序。
ShoppingCart 是普通类（不是 dataclass），因为它有复杂的方法逻辑和内部状态管理。它通过组合持有CartItem 列表（self._items），而非继承——这符合「组合优于继承」原则。
__contains__ 让 "无线鼠标" in cart 自然工作，内部用 any() 遍历检查。
__iter__ 让 for item in cart 自然工作，购物车可以直接遍历。
update_quantity 中数量 ≤0 时调用 remove_item，是方法委托的体现——不在多个地方重复删除逻辑。
建议的练习方式：
先自己写——不看答案，能写多少写多少 卡住了回看文章——第 2 篇对应章节有完整示例
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