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Python 面向对象习题(习题9/10)

  • 2026-09-09 12:43:20
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:

  1. Product(dataclass):商品,包含name、price、stock,自动生成__repr__和__eq__
  2. CartItem(dataclass):购物车项,包含product 和 quantity(数量),提供 subtotal() 计算小计

  3. 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: str    price: float    stock: int = 0    def __str__(self):        return f”{self.name}(¥{self.price},库存{self.stock})”@dataclassclass CartItem:    ”””购物车项”””    product: Product    quantity: int = 1    def subtotal(self):        return self.product.price * self.quantity    def __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”)            return        if 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 + quantity                if new_qty > product.stock:                    print(f”⚠️ 「{product.name}」超出库存(已有 {item.quantity},再加 {quantity})”)                    return                item.quantity = new_qty                print(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}”)                return        print(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)            return        for item in self._items:            if item.product.name == product_name:                if quantity > item.product.stock:                    print(f”⚠️ 超出库存”)                    return                item.quantity = quantity                print(f”✏️ {product_name} 数量改为 {quantity}”)                return        print(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”)            return        print(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    = ¥178.00  27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    = ¥267.00  27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:

    1. 先自己写——不看答案,能写多少写多少
    2. 卡住了回看文章——第 2 篇对应章节有完整示例

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    下一篇预告:Python 面向对象习题之10/10

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