Đáp án chương 12: Đa hình

Bài Tập 1: Khái niệm đa hình cơ bản

Yêu cầu:
Viết hai lớp Python Dog và Cat, mỗi lớp có phương thức sound(). Trong lớp Dog, phương thức sound() in ra "Woof", và trong lớp Cat, phương thức sound() in ra "Meow". Tạo một danh sách chứa các đối tượng của cả Dog và Cat, sau đó lặp qua danh sách và gọi phương thức sound() cho từng đối tượng.

Giải pháp:

class Dog:
    def sound(self):
        # Phương thức sound() của lớp Dog
        print("Woof")
 
class Cat:
    def sound(self):
        # Phương thức sound() của lớp Cat
        print("Meow")
 
# Tạo danh sách chứa các đối tượng Dog và Cat
animals = [Dog(), Cat(), Dog()]
 
# Lặp qua danh sách và gọi phương thức sound() cho từng đối tượng
for animal in animals:
    animal.sound()

Điều kiện:

Các lớp Dog và Cat phải có phương thức sound().

Input mẫu:

animals = [Dog(), Cat(), Dog()]
for animal in animals:
    animal.sound()

Output mẫu:

Woof
Meow
Woof

Giải thích:
Đa hình cho phép chúng ta gọi cùng một phương thức sound() từ các đối tượng khác nhau mà không cần quan tâm đến kiểu lớp cụ thể của chúng. Mỗi lớp Dog và Cat đều có phương thức sound() riêng của mình.

Bài Tập 2: Ghi đè phương thức với đa hình

Yêu cầu:
Viết một lớp Python Vehicle với phương thức move() in ra "The vehicle is moving". Tạo hai lớp con Car và Boat kế thừa từ Vehicle và ghi đè phương thức move() trong Car để in ra "The car is driving" và trong Boat để in ra "The boat is sailing". Tạo một danh sách chứa các đối tượng của Car và Boat, sau đó gọi phương thức move() từ danh sách đó.

Giải pháp:

class Vehicle:
    def move(self):
        # Phương thức move() của lớp Vehicle
        print("The vehicle is moving")
 
class Car(Vehicle):
    def move(self):
        # Ghi đè phương thức move() trong lớp Car
        print("The car is driving")
 
class Boat(Vehicle):
    def move(self):
        # Ghi đè phương thức move() trong lớp Boat
        print("The boat is sailing")
 
# Tạo danh sách chứa các đối tượng Car và Boat
vehicles = [Car(), Boat(), Car()]
 
# Lặp qua danh sách và gọi phương thức move() cho từng đối tượng
for vehicle in vehicles:
    vehicle.move()

Điều kiện:

Phương thức move() phải được ghi đè trong các lớp Car và Boat.

Input mẫu:

vehicles = [Car(), Boat(), Car()]
for vehicle in vehicles:
    vehicle.move()

Output mẫu:

The car is driving
The boat is sailing
The car is driving

Giải thích:
Phương thức move() được ghi đè trong các lớp Car và Boat để thể hiện hành vi cụ thể của từng loại phương tiện. Đa hình cho phép chúng ta gọi phương thức move() từ các đối tượng Car và Boat mà không cần quan tâm đến kiểu lớp cụ thể của chúng.

Bài Tập 3: Nạp chồng toán tử (Operator Overloading)

Yêu cầu:
Viết một lớp Python Point để đại diện cho một điểm trong không gian 2D với các thuộc tính x và y. Nạp chồng toán tử + để cộng hai đối tượng Point lại với nhau, kết quả là một điểm mới với tọa độ x và y là tổng của các tọa độ tương ứng.

Giải pháp:

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
 
    def __add__(self, other):
        # Nạp chồng toán tử + để cộng hai đối tượng Point
        return Point(self.x + other.x, self.y + other.y)
 
    def __str__(self):
        # Phương thức để in ra tọa độ của điểm
        return f"({self.x}, {self.y})"
 
# Tạo hai đối tượng Point
p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(3, 4)
 
# Cộng hai đối tượng Point
p3 = p1 + p2
print(p3)  # Kết quả: (4, 6)

Điều kiện:

Toán tử + phải được nạp chồng để cộng hai đối tượng Point.

Input mẫu:

p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(3, 4)
p3 = p1 + p2
print(p3)

Output mẫu:

(4, 6)

Giải thích:
Nạp chồng toán tử + được thực hiện bằng cách định nghĩa phương thức đặc biệt __add__() trong lớp Point. Phương thức này cho phép cộng hai đối tượng Point lại với nhau để tạo ra một đối tượng Point mới với tọa độ là tổng của các tọa độ tương ứng.

Bài Tập 4: Đa hình với nạp chồng toán tử

Yêu cầu:
Viết một lớp Python Vector với các thuộc tính x, y, và z. Nạp chồng toán tử * để tính tích vô hướng (dot product) của hai đối tượng Vector. Tạo hai đối tượng Vector và tính tích vô hướng của chúng.

Giải pháp:

class Vector:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z
 
    def __mul__(self, other):
        # Nạp chồng toán tử * để tính tích vô hướng của hai đối tượng Vector
        return self.x * other.x + self.y * other.y + self.z * other.z
 
    def __str__(self):
        return f"({self.x}, {self.y}, {self.z})"
 
# Tạo hai đối tượng Vector
v1 = Vector(1, 2, 3)
v2 = Vector(4, 5, 6)
 
# Tính tích vô hướng của hai đối tượng Vector
dot_product = v1 * v2
print(f"Tích vô hướng: {dot_product}")  # Kết quả: 32

Điều kiện:

Toán tử * phải được nạp chồng để tính tích vô hướng của hai đối tượng Vector.

Input mẫu:

v1 = Vector(1, 2, 3)
v2 = Vector(4, 5, 6)
dot_product = v1 * v2
print(f"Tích vô hướng: {dot_product}")

Output mẫu:

Tích vô hướng: 32

Giải thích:
Nạp chồng toán tử * được thực hiện bằng cách định nghĩa phương thức đặc biệt __mul__() trong lớp Vector. Phương thức này cho phép tính tích vô hướng của hai đối tượng Vector bằng cách nhân các thành phần tương ứng và tính tổng.

Bài Tập 5: Đa hình với nhiều phương thức

Yêu cầu:
Viết một lớp cơ bản Shape với phương thức area() trả về giá trị 0. Tạo các lớp con Rectangle và Circle kế thừa từ Shape. Trong lớp Rectangle, ghi đè phương thức area() để tính diện tích hình chữ nhật. Trong lớp Circle, ghi đè phương thức area() để tính diện tích hình tròn. Sử dụng đa hình để tính diện tích của các đối tượng Rectangle và Circle mà không cần biết kiểu lớp cụ thể của chúng.

Giải pháp:

class Shape:
    def area(self):
        # Phương thức area() mặc định của lớp Shape
        return 0
 
class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
 
    def area(self):
        # Ghi đè phương thức area() để tính diện tích hình chữ nhật
        return self.width * self.height
 
class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius
 
    def area(self):
        # Ghi đè phương thức area() để tính diện tích hình tròn
        return 3.14159 * (self.radius ** 2)
 
# Tạo danh sách chứa các đối tượng Shape
shapes = [Rectangle(3, 4), Circle(5)]
 
#
 
 Lặp qua danh sách và gọi phương thức area() cho từng đối tượng
for shape in shapes:
    print(f"Diện tích: {shape.area()}")

Điều kiện:

Các lớp Rectangle và Circle phải ghi đè phương thức area().

Input mẫu:

shapes = [Rectangle(3, 4), Circle(5)]
for shape in shapes:
    print(f"Diện tích: {shape.area()}")

Output mẫu:

Diện tích: 12
Diện tích: 78.53975

Giải thích:
Phương thức area() được ghi đè trong các lớp Rectangle và Circle để tính diện tích cụ thể cho từng loại hình. Đa hình cho phép chúng ta gọi phương thức area() từ các đối tượng Shape mà không cần quan tâm đến kiểu lớp cụ thể của chúng.

Bài Tập 6: Đa hình với lớp trừu tượng

Yêu cầu:
Viết một lớp trừu tượng Employee với phương thức trừu tượng calculate_pay(). Tạo các lớp con HourlyEmployee và SalariedEmployee kế thừa từ Employee. Trong lớp HourlyEmployee, ghi đè phương thức calculate_pay() để tính lương theo giờ. Trong lớp SalariedEmployee, ghi đè phương thức calculate_pay() để trả về lương cố định hàng tháng. Tạo danh sách chứa các đối tượng của cả HourlyEmployee và SalariedEmployee, sau đó tính toán lương cho tất cả các nhân viên trong danh sách.

Giải pháp:

from abc import ABC, abstractmethod
 
class Employee(ABC):
    @abstractmethod
    def calculate_pay(self):
        pass
 
class HourlyEmployee(Employee):
    def __init__(self, name, hours_worked, hourly_rate):
        self.name = name
        self.hours_worked = hours_worked
        self.hourly_rate = hourly_rate
 
    def calculate_pay(self):
        # Tính lương theo giờ
        return self.hours_worked * self.hourly_rate
 
class SalariedEmployee(Employee):
    def __init__(self, name, monthly_salary):
        self.name = name
        self.monthly_salary = monthly_salary
 
    def calculate_pay(self):
        # Trả về lương cố định hàng tháng
        return self.monthly_salary
 
# Tạo danh sách các đối tượng Employee
employees = [
    HourlyEmployee("Alice", 120, 15),
    SalariedEmployee("Bob", 3000)
]
 
# Tính toán lương cho từng nhân viên
for employee in employees:
    print(f"Lương của {employee.name}: {employee.calculate_pay()}")

Điều kiện:

Phương thức calculate_pay() phải được ghi đè trong các lớp HourlyEmployee và SalariedEmployee.

Input mẫu:

employees = [
    HourlyEmployee("Alice", 120, 15),
    SalariedEmployee("Bob", 3000)
]
for employee in employees:
    print(f"Lương của {employee.name}: {employee.calculate_pay()}")

Output mẫu:

Lương của Alice: 1800
Lương của Bob: 3000

Giải thích:
Lớp Employee là một lớp trừu tượng với phương thức trừu tượng calculate_pay(). Các lớp con HourlyEmployee và SalariedEmployee ghi đè phương thức này để tính lương theo các cách khác nhau. Đa hình cho phép chúng ta tính toán lương cho từng nhân viên mà không cần biết kiểu lớp cụ thể của họ.

Bài Tập 7: Đa hình với hàm callback

Yêu cầu:
Viết một hàm Python apply_operation() nhận một danh sách số và một hàm callback làm tham số. Hàm callback sẽ được áp dụng lên từng phần tử trong danh sách và trả về kết quả. Tạo hai hàm callback double() và square(), một để nhân đôi và một để tính bình phương giá trị đầu vào. Sử dụng đa hình để áp dụng cả hai hàm callback lên danh sách số đã cho.

Giải pháp:

def double(n):
    return n * 2
 
def square(n):
    return n ** 2
 
def apply_operation(numbers, operation):
    return [operation(n) for n in numbers]
 
# Danh sách số
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
 
# Áp dụng hàm double và square lên danh sách số
doubled_numbers = apply_operation(numbers, double)
squared_numbers = apply_operation(numbers, square)
 
print(f"Nhân đôi: {doubled_numbers}")  # Kết quả: [2, 4, 6, 8, 10]
print(f"Bình phương: {squared_numbers}")  # Kết quả: [1, 4, 9, 16, 25]

Điều kiện:

Hàm apply_operation() phải có khả năng nhận bất kỳ hàm callback nào và áp dụng lên danh sách số.

Input mẫu:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
doubled_numbers = apply_operation(numbers, double)
squared_numbers = apply_operation(numbers, square)
print(f"Nhân đôi: {doubled_numbers}")
print(f"Bình phương: {squared_numbers}")

Output mẫu:

Nhân đôi: [2, 4, 6, 8, 10]
Bình phương: [1, 4, 9, 16, 25]

Giải thích:
Hàm apply_operation() nhận một danh sách số và một hàm callback, sau đó áp dụng hàm callback lên từng phần tử trong danh sách. Đa hình cho phép chúng ta sử dụng cùng một hàm apply_operation() để áp dụng các hàm callback khác nhau như double() và square().

Bài Tập 8: Đa hình với giao diện (Interface) và module `abc`

Yêu cầu:
Viết một giao diện Drawable với phương thức draw(). Tạo các lớp Circle, Square, và Triangle thực thi giao diện Drawable. Mỗi lớp sẽ có một phương thức draw() riêng để vẽ hình tương ứng. Sử dụng đa hình để gọi phương thức draw() cho các đối tượng Circle, Square, và Triangle mà không cần biết kiểu lớp cụ thể của chúng.

Giải pháp:

from abc import ABC, abstractmethod
 
class Drawable(ABC):
    @abstractmethod
    def draw(self):
        pass
 
class Circle(Drawable):
    def draw(self):
        print("Drawing a circle")
 
class Square(Drawable):
    def draw(self):
        print("Drawing a square")
 
class Triangle(Drawable):
    def draw(self):
        print("Drawing a triangle")
 
# Tạo danh sách các đối tượng Drawable
shapes = [Circle(), Square(), Triangle()]
 
# Lặp qua danh sách và gọi phương thức draw() cho từng đối tượng
for shape in shapes:
    shape.draw()

Điều kiện:

Các lớp Circle, Square, và Triangle phải thực thi giao diện Drawable và ghi đè phương thức draw().

Input mẫu:

shapes = [Circle(), Square(), Triangle()]
for shape in shapes:
    shape.draw()

Output mẫu:

Drawing a circle
Drawing a square
Drawing a triangle

Giải thích:
Giao diện Drawable được định nghĩa bằng cách sử dụng module abc, và các lớp Circle, Square, và Triangle thực thi giao diện này bằng cách cung cấp phương thức draw() riêng của mình. Đa hình cho phép chúng ta gọi phương thức draw() từ các đối tượng Drawable mà không cần quan tâm đến kiểu lớp cụ thể của chúng.

Bài tập chương 12: Đa hình Bài tập chương 13: Xử lý file

Đáp án chương 12: Đa hình

Bài Tập 1: Khái niệm đa hình cơ bản

Bài Tập 2: Ghi đè phương thức với đa hình

Bài Tập 3: Nạp chồng toán tử (Operator Overloading)

Bài Tập 4: Đa hình với nạp chồng toán tử

Bài Tập 5: Đa hình với nhiều phương thức

Bài Tập 6: Đa hình với lớp trừu tượng

Bài Tập 7: Đa hình với hàm callback

Bài Tập 8: Đa hình với giao diện (Interface) và module abc

Bài Tập 8: Đa hình với giao diện (Interface) và module `abc`