本文为 Python 60 Days Challenge 课程学习整理，原作者与原 Notebook 链接见「课程资料」。代码按章节顺序运行；语法示意和故意报错的反例已单独标注。

文中保留的截图、性能表和数值属于原讲义的历史示例，不是本次修订后的重新训练结果。实际输出受数据、版本、随机种子和训练预算影响。

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课程资料

学习内容

之前大家已经接触过类的概念，我们也反复强调了类的实例化。

为了避免有的同学之前没看过复试班的内容或者已经遗忘，我们来简单的复习下

类是对属性和方法的封装，可以理解为模板，通过对模板实例化可以实现调用这个类的属性和方法。比如创建一个随机森林类，然后就可以调用他的训练和预测方法。

现在我们来学一下自己定义一个类，这会让我们对于类这个对象理解的更加深刻

ps：类的操作很多，我们这里只说一些在深度学习领域最常见和通用的

一个常见的类的定义包括了：

  1. 关键字class
  2. 类名
  3. 语法固定符号冒号(:)
  4. 一个初始化函数__init__(self)

注意：注意：init左右各有两个下划线__，需要传入self这个特殊的参数。

Pass占位符和缩进

class ClassName: # 类名通常遵循大驼峰命名法 (UpperCamelCase)，即每个单词的首字母都大写，class是定义类的关键词
    # 类的代码块 (可以包含属性定义、方法定义等)
    pass # pass 是一个占位符，表示这里暂时没有任何内容

以下是语法示意或故意报错的反例，不是需要整段运行的正常程序。

class ClassName: # 类名通常遵循大驼峰命名法 (UpperCamelCase)，即每个单词的首字母都大写，
    # # 类的代码块 (可以包含属性定义、方法定义等)
    # pass # pass 是一个占位符，表示这里暂时没有任何内容

许多时候，当规划好准备写一个函数、或者一个类，关键词定义后，会先用pass占位，避免运行错误，等到想好写什么再去补上

比如def、class这些定义的关键词后，必须有一个有占据缩进位置的代码块。

还有下面这些依赖缩进的语句，都可以用pass语句来占位

# 条件语句
x = 10
if x > 5:
    pass# 如果这里是空的，就会报错，可以注释试一下，即使x=1也会报错
else:
    print("x is not greater than 5")

# 循环语句
for i in range(3):
    pass # 循环体是空的

try:
    # 尝试执行的代码
    print("hh")
except SomeError:
    pass# 捕获到异常后，这里需要代码
finally:
    pass# 无论如何都会执行的代码块，也需要内容

总结：
Python 通过缩进来定义代码块的结构。当解释器遇到像 def, class, if, for 这样的语句，并且后面跟着冒号 : 时，它就期望接下来会有一个或多个缩进的语句来构成这个代码块。如果它没有找到任何缩进的语句（即代码块是空的），它就无法确定这个结构的范围，因此会抛出 IndentationError。

pass 语句的存在就是为了解决这个问题：它本身不执行任何操作，但它是一个有效的 Python 语句。所以，当你需要一个语法上存在的代码块，但又暂时不想在其中放入任何实际的逻辑时，pass 就是一个完美的占位符，它告诉解释器：“这里有一个代码块，但它什么也不做。”

类的初始化方法

初始化方法又叫构造方法、特殊方法

类有2种方法

  1. 初始化方法，
  2. 普通放大
class Teacher: # 这里不需要括号
  def __init__(self): #初始化方法，这里没有传入参数
    self.name = "Susan" # 给类定义一些属性
    self.subject = "English"
    self.age = 33

Teacher = Teacher() # 创建一个Teacher类的实例
print(Teacher.name) # 输出: Susan

class Teacher:
    def __init__(self, name, age):# 初始化方法，传入了参数
        self.name = name # 外界的参数，需要通过self.xxx来复制给类自己的属性
        self.age = age
        self.subject = "English"  # 这个属性仍然是在创建时就设定好的

# 创建一个Teacher对象的例子，构造方法的参数必须
teacher = Teacher("Susan", 33) # 如果在初始化方法中设置了非默认的参数，那么外界就必须要传入才行
print(teacher.name)  # 输出: Susan
print(teacher.age)   # 输出: 33
print(teacher.subject)  # 输出: English

其中，self.xx是用来表明这个属性“归属于”这个类自己的（self）。比如self.name，就代表着：“自己的名字”，self等于“自己”，这个self指向类的实例化地址，传入的self.xx是它的属性。
以后要是用它的属性值，即使是从外界参数传入的，前面也必须加上self.xx，否则传入的参数没价值（例外的情况我们不提）

类的普通方法

除了init方法（初始化方法，又名构造方法），还包含一些普通方法（自己定义）

普通方法和init方法的差别在于，init方法是类的构造方法，当创建对象时，会自动调用init方法----只要你创建这个类对象了，这个init函数就会执行

普通方法是只有你调用类的这个方法的时候，函数才会执行

特性 init 方法 普通方法
调用时机 创建实例时自动调用 手动通过实例调用
是否需要显式调用 否 是
默认名称 必须是 init 自定义
主要用途 初始化实例属性 实现类的行为逻辑
参数要求 第一个参数必须是 self 第一个参数必须是 self
返回值 必须返回 None（隐式） 可以返回任意类型的值 
class Teacher:
    def __init__(self):
        self.name = "Susan"
        self.subject = "English"
        self.age = 33
    def teach_lesson(self):
        print("上课中")
    def criticize(self):
        print("批评人") 
t = Teacher()
t.teach_lesson() # 调用类的方法
t.criticize()
print(t.name)

class Teacher:
    # 初始化方法接受参数以动态设置教师的属性
    def __init__(self, name, subject, age):
        self.name = name
        self.subject = subject
        self.age = age

    # 不是init的都叫做普通方法
    # 普通方法，模拟教师上课的行为
    def teach_lesson(self):
        print(f"{self.name}正在教{self.subject}。")

    # 另一个普通方法，模拟教师批评学生的行为
    def criticize(self, student_name):
        print(f"{self.name}正在批评{student_name}。")


# 创建Teacher类的实例
teacher = Teacher("Susan", "English", 33)

# 调用教师的方法
teacher.teach_lesson()
teacher.criticize("John")#普通方法的参可以等到调用该方法的时候再传

类的继承

类已经是比较优秀的封装了，封装了函数、封装了属性

正如装饰器进一步封装了函数的可复用的功能，装饰器函数封装了函数

那么有没有东西可以进一步封装类呢？这就引出了类的继承

在面向对象编程中，继承允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码复用和功能扩展。子类可以：

  1. 复用父类的代码（无需重新实现）。
  2. 重写父类的方法（修改或增强功能）。
  3. 添加新的方法和属性（扩展功能）。

仔细观察下方实例代码的注释，写的非常详细

# 先沿用之前定义的teacher类
class Teacher:
    def __init__(self, name, subject, age):
        self.name = name
        self.subject = subject
        self.age = age

    def teach_lesson(self):
        print(f"{self.name}正在教{self.subject}。")

    def criticize(self, student_name):
        print(f"{self.name}正在批评{student_name}。")

# 继承 Teacher 类，起名特级教师
class MasterTeacher(Teacher): # 1. 继承需要在括号中指定父类
    def __init__(self, name, subject, age, experience_years):# 2. 继承的时候需要调用父类的构造方法，所以需要传入父类的参数，同时也可以传入自己的参数
        # 调用父类的构造方法初始化基本属性
        super().__init__(name, subject, age) # 3. 调用父类的构造方法，这里的super()是一个内置函数，返回父类的实例
        # 4. 此时子类自动拥有了父类的属性和方法
        # 添加子类特有的属性

        self.experience_years = experience_years # 5. 子类特有的属性可以在这里定义

    # 重写父类方法，增强功能-----如果子类定义了与父类同名的方法，子类实例会优先调用子类的方法。
    def teach_lesson(self): # 6. 重写父类的方法
        print(f"{self.name}（特级教师）正在用高级方法教授{self.subject}。")

    # 新增子类特有的方法
    def give_lecture(self, topic): 
        print(f"{self.name}正在举办关于{topic}的讲座。")

# 创建子类实例
master = MasterTeacher("王教授", "数学", 45, 20)

# 调用继承的方法
master.teach_lesson()     # 调用重写的父类的方法
master.criticize("李同学")  # 调用父类的方法，如果不修改方法，则可以直接继承父类的方法

# 调用子类特有的方法
master.give_lecture("微积分")  # 调用子类新增的方法

# super()函数 除了在构造方法中使用，还可以在其他方法中使用

# 定义一个父类
class Animal:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def speak(self):
        print(f"{self.name} 发出声音")
    
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        super().speak()  # 先调用父类的方法
        print("汪汪叫")    # 再添加子类的行为

dog = Dog("旺财", 3)
dog.speak()

所以重写父类的方法，也包含2种

  1. 直接重写：本质是会优先用子类的同名方法，完全替代父类方法，父类逻辑不会执行。
  2. 使用super()重写，保留父类方法的核心逻辑，并在其基础上扩展。