書籍「Pythonでのプログラミング」

こんにちは、habrozhiteli！ Michael DawsonがPythonプログラミング言語を同じように、つまり簡単なゲームのプログラミングを通して教えている本を聞いたことがあるでしょう。 独自のエンターテイメントプログラムを作成して学習します。

サンプルの面白い性質にもかかわらず、非常に深刻なプログラミング手法が示されています。 以下は、「オブジェクト指向プログラミング」の章からの抜粋です。 ゲーム「ブラックジャック」」

ゲーム「ブラックジャック」の知識

この章で開発に取り組んでいるプロジェクトは、ブラックジャックカードゲームの簡易バージョンです。 ゲームプレイは次のようになります。参加者は特定の数値が関連付けられたカードを受け取ります-ポイント、各参加者は21ポイントを獲得しようとしますが、それ以上は獲得しません。 数字のあるカードに対応するポイントの数は、額面に等しい。 ジャック、クイーン、キングは10ポイント、エースは1または11（プレーヤーの収益性に応じて）を獲得します。

コンピュータはカードを配り、1〜7人の複数のプレイヤーと対戦します。 各ラウンドの開始時に、コンピューターは自分自身を含む各参加者に2枚のカードを転送します。 プレイヤーはお互いのカードを見ることができ、それぞれの手の現在の合計ポイントも自動的に計算されます。 ただし、ディーラーが自分に配った2枚のカードのうち、当面は1枚が裏向きになっています。

次に、各プレイヤーに追加のカードを引く機会が与えられます。 プレイヤーは、自分の望むポイントの合計が21を超えないようになるまで、混合デッキからそれらを取り出すことができます。超過とは、バスティングと呼ばれる、参加者の負けです。 誰もがそれを超えた場合、コンピューターは2番目のカードを表示し、新しいラウンドを開始します。 1人以上の参加者がゲームに残っている場合、ラウンドはまだ終わっていません。 ディーラーは2枚目のカードを開き、「ブラックジャック」の原則として、ポイントの合計が17以上になるまで自分用に追加のカードを引きます。 ディーラー（この場合はコンピューター）が検索を行うと、ゲームに残っているすべての参加者が勝ちます。 そうでない場合、各参加者のポイントの合計は、コンピューターが得点したポイントと比較されます。 得点者（個人またはコンピューター）が勝ちます。 同じ量のポイントで、コンピューターと1人以上の参加者との間に同点が宣言されます。

ゲームプレイを図に示します。 9.1。

メッセージの送受信

オブジェクト指向プログラムは、オブジェクトが生物である生態系の一種です。 生物群集を正常に維持するには、その住民が相互作用する必要があります。 OOPでも同じことが起こります。 プログラムは、その中のオブジェクトが正常に指定された方法で相互作用しない場合、役に立ちません。 OOPの用語では、この対話はメッセージの送信と呼ばれます。 実際には、オブジェクトはお互いのメソッドを呼び出すだけです。 完全に丁寧ではありませんが、いずれの場合も、オブジェクトが互いの属性に直接アクセスする必要がある場合よりも優れています。

プログラム「エイリアンの死」の知識

このプログラムは、プレイヤーがエイリアンの攻撃者を撃つコンピューターゲームの状況を示しています。 文字通り、すべてはこのように起こります：プレイヤーが撃ち、エイリアンが死ぬ（しかし、結局はいくつかの高音の言葉を言うことに成功します）。 これは、あるオブジェクトから別のオブジェクトにメッセージを送信することにより行われます。 プログラムの結果は図に示されています。 9.2。



技術的に言えば、このプログラムはヒーロー（Playerクラスのインスタンスと侵入者）を作成し、Alienクラスのインスタンスを作成します。 ヒーローオブジェクトのblast（）メソッドがinvader引数で呼び出されると、このオブジェクトはインベーダーオブジェクトのdie（）メソッドを呼び出します。 言い換えると、ヒーローがエイリアンを撃つとき、これはオブジェクト「ヒーロー」が死を要求するオブジェクト「エイリアン」にメッセージを送ることを意味します。 このメッセージは図に示されています。 9.3。


このプログラムのコードは、ヘルパーサイト（courseptr.com/downloads）のChapter 9フォルダーにあります。このファイルはalien_blaster.pyという名前です。

#   #    class Player(object): """   -. """ def blast(self, enemy): print("   .\n") enemy.die() class Alien(object): """  -  -. """ def die(self): print(" ,  : ',   .   . \n" \ "    …     ,    … \n" \ ",  .'") #    print("\t\t \n") hero = Player() invader = Alien() hero.blast(invader) input("\n\n Enter,  .") 

メッセージ送信

1つのオブジェクトが別のオブジェクトにメッセージを送信する前に、2つのオブジェクトが必要です！ それらの多くは私のプログラムの主要部分で作成されました。最初は変数heroが関連付けられているPlayerクラスのオブジェクト、次に変数invaderが関連付けられているAlienクラスのオブジェクトです。

これら2つに続くコード行で興味深いことが起こっています。 hero.blast（インベーダー）コマンドを使用して、ヒーローオブジェクトのblast（）メソッドを呼び出し、インベーダーオブジェクトを引数として渡します。 blast（）宣言を調べた後、このメソッドが引数を敵パラメーターに取ることがわかります。 したがって、blast（）が呼び出されると、その内部変数の敵はクラスAlienのオブジェクトを参照します。 テキストを表示した後、enemy.die（）コマンドを使用したblast（）メソッドは、Alienオブジェクトのdie（）メソッドを呼び出します。 したがって、基本的に、Playerクラスのインスタンスは、die（）メソッドが呼び出すAlienクラスのインスタンスにメッセージを送信します。

メッセージを受け取る

インベーダーオブジェクトは、ヒーローオブジェクトから論理的な方法でメッセージを受信します。die（）メソッドが呼び出され、エイリアンは死にます。

オブジェクトの組み合わせ

通常、人生では、複雑なものはより単純なものから構築されます。 したがって、レーシングカーは単一のオブジェクトと見なすことができますが、ボディ、エンジン、ホイールなど、他のより単純なオブジェクトで構成されています。重要な特別なケースが発生する場合があります。 たとえば、動物園は動物のコレクションと考えることができます。 これらのタイプの関係は、OOPのプログラムオブジェクト間でも可能です。 たとえば、レースカーを表すDrag_Racerクラスを書くことを妨げるものは何もありません。 このクラスのオブジェクトには、Race_Engineオブジェクトを参照するエンジン属性があります。 また、動物園を表すZooクラスを記述することもできます。Zooクラスのオブジェクトには、animals属性があります-動物のリスト（Animalクラスのオブジェクト）。 これらの例のように、オブジェクトの組み合わせにより、単純なオブジェクトから複雑なオブジェクトを構築できます。

プログラム「Maps」の知識

「Cards」プログラムでは、オブジェクトは「Blackjack」から「Throwing Fool」までのどのゲームにも使用できる個々のトランプを表します（好みや金融資産によって異なります）。 次に、同じプログラムで、「Hand」オブジェクトが作成されます。これは、1人のプレーヤーのカードのセットを表します。 これは、マップオブジェクトのリストにすぎません。 プログラムの結果は図に示されています。 9.4。



コードを少しずつ解析しますが、第9章フォルダーのアシスタントサイト（ www.courseptr.com/downloads ）でプログラム全体を理解することもできます。このファイルはplaying_cards.pyと呼ばれます。

カードクラスの作成

まず、このプログラムでは、トランプを表すオブジェクトを持つCardクラスを作成します。

 #  #    class Card(object): """   . """ RANKS = ["A", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K"] SUITS = ["c", "d", "h", "s"] def __init__(self, rank, suit): self.rank = rank self.suit = suit def __str__(self): rep = self.rank + self.suit return rep 

Cardクラスの各オブジェクトには、値がカードの尊厳であるランク属性があります。 RANKSクラスの属性には、すべての可能な値が含まれます。エース（ "A"）、2〜10の値を持つカード、ジャック（ "J"）、クイーン（ "Q"）、キング（ "K"）。 各カードには、カードのスーツを表すスーツ属性もあります。 SUITSクラスの属性には、可能なすべての値が含まれます。「c」（クラブ）-クラブ、「d」（ダイヤモンド）-ダイヤモンド、「h」（ハート）-ハート、最後に「s」（スペード）-ピーク。

たとえば、ランク値が「A」に等しく、スーツ値が「d」に等しいオブジェクトは、エースのエースを表します。 これら2つの属性の値は、単一の文字列に結合され、印刷用の特別な__str __（）メソッドによって返されます。

ハンドクラスの作成

プログラムで次に行うべきことは、Handクラスを作成することです。このインスタンスは、マップオブジェクトのセットを表します。

 class Hand(object): """ '':       . """ def __init__(self): self.cards = [] def __str__(self): if self.cards: rep = "" for card in self.cards: rep += str(card) + " " else: rep = "<>" return rep def clear(self): self.cards = [] def add(self, card): self.cards.append(card) def give(self, card, other_hand): self.cards.remove(card) other_hand.add(card) 

Handクラスの新しいオブジェクトには、カードのリストである属性カードがあります。 したがって、単一のオブジェクトの属性は、他の多くのオブジェクトを任意に含むことができるリストです。

特別な__str __（）メソッドは、「手」全体を1行で返します。 このメソッドは、Cardクラスのすべてのオブジェクトを順番に取得し、それらの文字列表現を連結します。 Handオブジェクトにカードがない場合、文字列<empty>が返されます。

clear（）メソッドは、カードのリストをクリアします。「ハンド」属性カードは空のリストと同等です。 add（）メソッドは、カードリストにオブジェクトを追加します。 give（）メソッドは、この「手」に属するカードリストからオブジェクトを削除し、同じオブジェクトをHandクラスの別のオブジェクトのカードセットに追加します（このためにadd（）メソッドが呼び出されます）。 つまり、最初のHandオブジェクトは2番目のHandオブジェクトにメッセージを送信します。このCardオブジェクトをcards属性に追加します。

マップオブジェクトの使用

プログラムの主要部分で、Cardクラスの5つのオブジェクトを作成して画面に表示します。

 #   card1 = Card(rank = "A", suit = "c") print("   -:") print(card1) card2 = Card(rank = "2", suit = "c") card3 = Card(rank = "3", suit = "c") card4 = Card(rank = "4", suit = "c") card5 = Card(rank = "5", suit = "c") print("\n   :") print(card2) print(card3) print(card4) print(card5) 

カードクラスの最初に作成されたインスタンスのランク属性は「A」で、スーツ属性は「c」（クラブのエース）です。 画面では、このオブジェクトはAcとして表示されます。 他のカードの外観は似ています。

マップオブジェクトをHandオブジェクトに結合する

次に、Handクラスのインスタンスを作成し、my_hand変数にバインドして、画面に関する情報を表示します。

 my_hand = Hand() print("\n ,       :") print(my_hand) 

このオブジェクトのカード属性は空のリストに等しいため、<empty>が画面に印刷されます。

Cardクラスの5つのオブジェクトをmy_handに追加し、オブジェクトを再度表示します。

 my_hand.add(card1) my_hand.add(card2) my_hand.add(card3) my_hand.add(card4) my_hand.add(card5) print("\n  ,      :") print(my_hand) 

テキストAc 2c 3c 4c 5cが画面に表示されます。

ここで、your_handというHandクラスの別のインスタンスを作成します。 give（）メソッドをmy_handに適用して、「my hand」から「your hand」に2枚のカードを転送し、画面に両方の「hands」の内容を表示します。

 your_hand = Hand() my_hand.give(card1, your_hand) my_hand.give(card2, your_hand) print("\n       .") print("    :") print(your_hand) print("    :") print(my_hand) 

ご想像のとおり、your_handの形式はAc 2cで、my_handの形式は3c 4c 5cです。

プログラムの最後に、my_handのclear（）メソッドを呼び出して、画面に再度印刷します。

 my_hand.clear() print("\n     ,     :") print(my_hand) input("\n\n Enter,  .") 

自然に<empty>と表示されます。

継承を使用した新しいクラスの作成

OOPの重要なアイデアの1つは継承です。 そのおかげで、既存のクラスに基づいて新しく作成されたクラスを作成でき、新しいクラスは古いクラスのすべてのメソッドと属性を自動的に受信（継承）します。 まるで、元のクラスを作成するために費やした作業の全額を支払う必要がないかのようです！

継承によるクラス拡張

継承は、プログラマが完成したクラスのより狭くてより特化したバージョンを作成する場合に特に役立ちます。 既に知っているように、継承クラスは親のすべてのメソッドと属性を取得します。 ただし、独自のメソッドと属性を追加して、この新しいクラスのオブジェクトの機能を拡張することを妨げるものはありません。

たとえば、Drag_Racerクラスがオブジェクト（stop（）およびgo（）メソッドを備えたレースカー）を定義しているとします。 それに基づいて、フロントガラスを清掃する機能を備えた特別なタイプのレースカーを説明する新しいクラスを作成することが可能です（最大400 km / hの速度で昆虫が絶えずガラスを打ちます）。 この新しいクラスは、Drag_Racerクラスからstop（）およびgo（）メソッドを自動的に継承します。 したがって、フロントガラスを掃除するための新しいメソッドを1つだけ宣言するだけで、クラスの準備が整います。

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