Python 面向对象程序设计实验报告

实验名称：Python 面向对象程序设计

实验目的：

掌握 Python 面向对象编程的基本概念和方法；
学习如何定义类、创建对象和调用对象方法；
理解继承、多态等面向对象编程的高级概念。

实验环境：

Python 3.0 及以上版本；
PyCharm 集成开发环境。

实验内容：

定义一个汽车类，包含汽车品牌、型号、颜色、价格等属性，以及加速、刹车、转向等方法；
定义一个小轿车类，继承汽车类，增加小轿车特有的属性和方法，如载客量、油耗、自动驾驶等；
定义一个卡车类，继承汽车类，增加卡车特有的属性和方法，如载重量、货箱长度、车速限制等；
利用多态性，编写一个函数，对不同类型的汽车进行加速、刹车和转向等操作；
编写测试代码，创建不同类型的汽车对象，测试各种方法是否能够正确执行。

实验步骤：

定义汽车类 Car，包含品牌'brand'、型号'model'、颜色'color'、价格'price' 和速度'speed' 等属性，以及加速'accelerate'、刹车'brake'、转向'turn' 等方法。

class Car:
    def __init__(self, brand, model, color, price, speed):
        self.brand = brand
        self.model = model
        self.color = color
        self.price = price
        self.speed = speed

    def accelerate(self):
        self.speed += 10
        print('加速后的速度为：', self.speed)

    def brake(self):
        self.speed -= 10
        print('刹车后的速度为：', self.speed)

    def turn(self, direction):
        print('向', direction, '转向')

定义小轿车类 CompactCar，继承汽车类 Car，增加载客量'passenger'、油耗'fuel'、自动驾驶'autopilot' 等属性和方法。

class CompactCar(Car):
    def __init__(self, brand, model, color, price, speed, passenger, fuel, autopilot):
        super().__init__(brand, model, color, price, speed)
        self.passenger = passenger
        self.fuel = fuel
        self.autopilot = autopilot

    def __str__(self):
        return 'CompactCar: ' + self.brand + ' ' + self.model

    def get_passenger(self):
        print('该车可载客人数为：', self.passenger)

    def get_fuel(self):
        print('该车油耗为：', self.fuel)

    def get_autopilot(self):
        if self.autopilot:
            print('该车支持自动驾驶')
        else:
            print('该车不支持自动驾驶')

定义卡车类 Truck，继承汽车类 Car，增加载重量'load'、货箱长度'length'、车速限制'speed_limit' 等属性和方法。

class Truck(Car):
    def __init__(self, brand, model, color, price, speed, load, length, speed_limit):
        super().__init__(brand, model, color, price, speed)
        self.load = load
        self.length = length
        self.speed_limit = speed_limit

    def __str__(self):
        return 'Truck: ' + self.brand + ' ' + self.model

    def get_load(self):
        print('该车最大载重量为：', self.load)

    def get_length(self):
        print('该车货箱长度为：', self.length)

    def get_speed_limit(self):
        print('该车限速为：', self.speed_limit)

利用多态性，编写一个操作汽车的函数，对不同类型的汽车进行加速、刹车和转向等操作。

def operate_car(car):
    car.accelerate()
    car.brake()
    car.turn('左')

编写测试代码，创建不同类型的汽车对象，测试各种方法是否能够正确执行。

if __name__ == '__main__':
    car1 = Car('BMW', 'X6', '黑色', 1200000, 80)
    print(car1.brand, car1.model, car1.color, car1.price, car1.speed)
    car1.accelerate()
    car1.brake()
    car1.turn('右')
    print()

    car2 = CompactCar('Tesla', 'Model S', '白色', 800000, 100, 5, '电动', True)
    print(car2.brand, car2.model, car2.color, car2.price, car2.speed)
    car2.get_passenger()
    car2.get_fuel()
    car2.get_autopilot()
    operate_car(car2)
    print()

    car3 = Truck('Volvo', 'FH16', '红色', 2000000, 60, 50, 15, 80)
    print(car3.brand, car3.model, car3.color, car3.price, car3.speed)
    car3.get_load()
    car3.get_length()
    car3.get_speed_limit()
    operate_car(car3)

实验结果：

运行测试代码，输出结果如下：

BMW X6 黑色 1200000 80
加速后的速度为： 90
刹车后的速度为： 80
向 右 转向

Tesla Model S 白色 800000 100
该车可载客人数为： 5
该车油耗为： 电动
该车支持自动驾驶
加速后的速度为： 110
刹车后的速度为： 100
向 左 转向

Volvo FH16 红色 2000000 60
该车最大载重量为： 50
该车货箱长度为： 15
该车限速为： 80
加速后的速度为： 70
刹车后的速度为： 60
向 左 转向

实验结论：

本次实验中，我们通过定义汽车类、小轿车类和卡车类，学习了 Python 面向对象编程的基本概念和方法。在实现三个类的时候，我们利用了继承的特性，把汽车类的属性和方法传递给了子类，并在子类中增加了特定的属性和方法。由于小轿车类和卡车类都是汽车类的子类，因此我们可以利用多态性，编写一个操作汽车的函数，对不同类型的汽车进行加速、刹车和转向等操作。最后，我们编写了测试代码，创建不同类型的汽车对象，测试各种方法是否能够正确执行。实验结果表明，我们的程序运行良好，能够正确地输出结果。