目标

定义一个 Python 类名为 V2，用于表示二维向量，支持下列向量运算：

由两个实数创建一个二维向量：如：v = V2(1.1, 2.2)
将一个向量转换为字符串形式（使用__str__方法）
分解（得到x和y的值）
两个二维向量相加，得到新的二维向量（使用__add__方法）
支持数乘运算（使用__mul__方法）

编程

Step 1 初始化

使用__init__和__str__方法，当输入：print V2(1.1, 2.2)时，打印：

V2[1.10, 2.20]

程序设计

class V2():x=0y=0def __init__(self, xVal,yVal):self.x = xValself.y = yValdef __str__(self):return "V2[%.2f, %.2f]" % (self.x, self.y)

效果：

>>> print(V2(1.1,2.2))
V2[1.10, 2.20]
>>>

Step 2 getX和getY

程序设计

class V2():x=0y=0def __init__(self, xVal,yVal):self.x = xValself.y = yValdef __str__(self):return "V2[%.2f, %.2f]" % (self.x, self.y)def getX(self):return self.xdef getY(self):return self.y

效果：

>>> v.getX()
1.0
>>> v.getY()
2.0
>>> print(v)
V2[1.00, 2.00]
>>>

Step 3 add和mul

程序设计

版本一：

class V2():x=0y=0def __init__(self, xVal,yVal):self.x = xValself.y = yValdef __str__(self):return "V2[%.2f, %.2f]" % (self.x, self.y)def getX(self):return self.xdef getY(self):return self.ydef add(self, v):return "[%.2f, %.2f]" % (self.x+v.x, self.y+v.y)def mul(self, k):return "[%.2f, %.2f]" % (self.x*k, self.y*k)

验证：

>>> a=V2(1.0,2.0)
>>> b=V2(2.2,3.3)
>>> print(a.add(b))
[3.20, 5.30]
>>> print(a.mul(2))
[2.00, 4.00]
>>> print(a.add(b).mul(-1))
Traceback (most recent call last):File "<pyshell#205>", line 1, in <module>print(a.add(b).mul(-1))
AttributeError: 'str' object has no attribute 'mul'

问题：

add() 返回的是字符串，无法继续进行。

解决：返回一个二维向量即可

版本二：

class V2():x=0y=0def __init__(self, xVal,yVal):self.x = xValself.y = yValdef __str__(self):return "V2[%.2f, %.2f]" % (self.x, self.y)def getX(self):return self.xdef getY(self):return self.ydef add(self, v):return V2(self.x+v.x,self.y+v.y)def mul(self, k):return V2(self.x*k,self.y*k)

验证：

>>> a=V2(1.0,2.0)
>>> b=V2(2.2,3.3)
>>> print(a.add(b).mul(-1))
V2[-3.20, -5.30]

Step 4 重载运算符

使用 __add__ 和 __mul__

示例：

>>> print V2(1.1, 2.2) + V2(3.3, 4.4)
V2[4.4,6.6]

程序设计

class V2():x=0y=0def __init__(self, xVal,yVal):self.x = xValself.y = yValdef __str__(self):return "V2[%.2f, %.2f]" % (self.x, self.y)def getX(self):return self.xdef getY(self):return self.ydef add(self, v):return V2(self.x+v.x,self.y+v.y)def mul(self, k):return V2(self.x*k,self.y*k)def __add__(self, v):return self.add(v)def __mul__(self, v):return self.mul(v)

验证：

>>> a=V2(1.0,2.0)
>>> b=V2(2.2,3.3)
>>>> print(a+b)
V2[3.20, 5.30]
>>> print(V2(1.1, 2.2) + V2(5, 6))
V2[6.10, 8.20]
>>> print(V2(1.1, 2.2) * 2)
V2[2.20, 4.40]

测试程序：

生成0~10内随即小数，保留两位

round(random.uniform(0,10),2)

单次测试

def unitTestV2():import randoma=round(random.uniform(0,10),2)b=round(random.uniform(0,10),2)v1 = V2(a,b)a=round(random.uniform(0,10),2)b=round(random.uniform(0,10),2)v2 = V2(a,b)print(v1)print(v2)k = random.randint(0,9)print("k = %d\n" %(k))print("add test:")addV = v1 + v2if (addV.x == (v1.x + v2.x)) and (addV.y == (v1.y + v2.y)):print("add test OK!!!")print(addV)else:print("add test Error!!!")print("\n")print("mul test:")mulV1=v1 * kif (mulV1.x == (v1.x * k)) and (mulV1.y == (v1.y * k)):print("mul v1 test OK!!!")print(mulV1)else:print("mul v1 test Error!!!")mulV2=v2 * kif (mulV2.x == (v2.x * k)) and (mulV2.y == (v2.y * k)):print("mul v2 test OK!!!")print(mulV2)else:print("mul v2 test Error!!!")

多次测试

>>> def lotTest(n):times = nwhile n:print("------------------test %d--------------" %(times-n+1))unitTestV2()n=n-1

结果

>>> lotTest(5)
------------------test 1--------------
V2[6.39, 4.87]
V2[8.20, 8.90]
k = 7add test:
add test OK!!!
V2[14.59, 13.77]mul test:
mul v1 test OK!!!
V2[44.73, 34.09]
mul v2 test OK!!!
V2[57.40, 62.30]
------------------test 2--------------
V2[0.16, 1.44]
V2[3.65, 5.84]
k = 0add test:
add test OK!!!
V2[3.81, 7.28]mul test:
mul v1 test OK!!!
V2[0.00, 0.00]
mul v2 test OK!!!
V2[0.00, 0.00]
------------------test 3--------------
V2[1.82, 4.23]
V2[0.90, 0.51]
k = 2add test:
add test OK!!!
V2[2.72, 4.74]mul test:
mul v1 test OK!!!
V2[3.64, 8.46]
mul v2 test OK!!!
V2[1.80, 1.02]
------------------test 4--------------
V2[8.21, 9.14]
V2[6.22, 0.88]
k = 8add test:
add test OK!!!
V2[14.43, 10.02]mul test:
mul v1 test OK!!!
V2[65.68, 73.12]
mul v2 test OK!!!
V2[49.76, 7.04]
------------------test 5--------------
V2[8.58, 7.01]
V2[1.22, 5.70]
k = 4add test:
add test OK!!!
V2[9.80, 12.71]mul test:
mul v1 test OK!!!
V2[34.32, 28.04]
mul v2 test OK!!!
V2[4.88, 22.80]

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Python 编程训练2：二维向量

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效果：

Step 2 getX和getY

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效果：

Step 3 add和mul

程序设计

版本一：

验证：

问题：

版本二：

验证：

Step 4 重载运算符

程序设计

验证：

生成0~10内随即小数，保留两位

单次测试

多次测试

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