|
| 1 | +""" Diese Datei zeigt Operatorüberladung. """ |
| 2 | + |
| 3 | +import math |
| 4 | + |
| 5 | +class Punkt: |
| 6 | + """ |
| 7 | + Ein Punkt in einem dreidimensionalen Koordinatensystem. |
| 8 | + |
| 9 | + Man kann ihn z.B. ausgeben lassen, vergleichen oder addieren. |
| 10 | + """ |
| 11 | + |
| 12 | + def __init__(self, x, y, z): |
| 13 | + """ Ein Punkt wird erzeugt unter Angabe von drei Koordinaten: x, y und z. """ |
| 14 | + self.x = float(x) |
| 15 | + self.y = float(y) |
| 16 | + self.z = float(z) |
| 17 | + |
| 18 | + def __repr__(self): |
| 19 | + """ die menschenlesbare Darstellung -- str und repr """ |
| 20 | + return "({}|{}|{})".format(self.x, self.y, self.z) |
| 21 | + |
| 22 | + def __eq__(self, p): |
| 23 | + """ prüft auf Äquivalenz -- == """ |
| 24 | + if hasattr(p, "x") and hasattr(p, "y") and hasattr(p, "z"): |
| 25 | + return self.x == p.x and self.y == p.y and self.z == p.z |
| 26 | + else: |
| 27 | + return False |
| 28 | + |
| 29 | + def __add__(self, p): |
| 30 | + """ addiert p und erzeugt einen neuen Punkt -- + """ |
| 31 | + assert isinstance(p, Punkt) |
| 32 | + return Punkt(self.x + p.x, self.y + p.y, self.z + p.z) |
| 33 | + |
| 34 | + def __sub__(self, p): |
| 35 | + """ subtrahiert p und erzeugt einen neuen Punkt -- - """ |
| 36 | + assert isinstance(p, Punkt) |
| 37 | + return self + -p |
| 38 | + |
| 39 | + def __neg__(self): |
| 40 | + """ negiert dieses Objekt -- - """ |
| 41 | + return Punkt(-self.x, -self.y, -self.z) |
| 42 | + |
| 43 | +class Strecke: |
| 44 | + """ |
| 45 | + Eine Strecke ist eine Linie zwischen zwei Punkten. |
| 46 | + Sie hat keine Richtung. |
| 47 | + """ |
| 48 | + |
| 49 | + def __init__(self, p1, p2): |
| 50 | + """ Eine Strecke wird erzeugt unter Angabe zweier Punkte. """ |
| 51 | + assert isinstance(p1, Punkt) |
| 52 | + assert isinstance(p2, Punkt) |
| 53 | + self.p1 = p1 |
| 54 | + self.p2 = p2 |
| 55 | + |
| 56 | + def __repr__(self): |
| 57 | + """ die menschenlesbare Darstellung -- str und repr """ |
| 58 | + return "{} - {}".format(self.p1, self.p2) |
| 59 | + |
| 60 | + def __eq__(self, l): |
| 61 | + """ |
| 62 | + prüft auf Äquivalenz -- == |
| 63 | + |
| 64 | + Strecken haben keine Reihenfolge. |
| 65 | + """ |
| 66 | + if not isinstance(l, Strecke): |
| 67 | + return False |
| 68 | + if self.p1 == l.p1 and self.p2 == l.p2: |
| 69 | + return True |
| 70 | + if self.p1 == l.p2 and self.p2 == l.p1: |
| 71 | + return True |
| 72 | + return False |
| 73 | + |
| 74 | + def __abs__(self): |
| 75 | + """ berechnet den Betrag -- abs """ |
| 76 | + x = self.p1.x - self.p2.x |
| 77 | + y = self.p1.y - self.p2.y |
| 78 | + z = self.p1.z - self.p2.z |
| 79 | + return math.sqrt(x**2 + y**2 + z**2) |
| 80 | + |
| 81 | + def __len__(self): |
| 82 | + """ Berechnet die Länge. Dies muss ein int sein. -- len """ |
| 83 | + return int(abs(self)) |
| 84 | + |
| 85 | + def __gt__(self, l): |
| 86 | + """ |
| 87 | + prüft auf echtes größer -- > |
| 88 | + |
| 89 | + Dies muss ein bool zurückgeben. |
| 90 | + |
| 91 | + kleiner muss nicht manuell implementiert werden. |
| 92 | + """ |
| 93 | + return abs(self) > abs(l) |
| 94 | + |
| 95 | + def __ge__(self, l): |
| 96 | + """ |
| 97 | + prüft auf größer oder gleich -- >= |
| 98 | + |
| 99 | + Dies muss ein bool zurückgeben. |
| 100 | + |
| 101 | + kleiner gleich muss nicht manuell implementiert werden. |
| 102 | + """ |
| 103 | + return self == l or self > l |
| 104 | + |
| 105 | +class Vektor(Strecke): |
| 106 | + """ Ein Vektor ist eine Strecke mit einer Richtung. """ |
| 107 | + |
| 108 | + def __eq__(self, l): |
| 109 | + """ Äquivalenz: Vektoren haben eine Richtung. """ |
| 110 | + if not isinstance(l, Strecke): |
| 111 | + return False |
| 112 | + return self.p1 == l.p1 and self.p2 == l.p2 |
| 113 | + |
| 114 | + def __add__(self, l): |
| 115 | + """ Addition """ |
| 116 | + assert isinstance(l, Vektor) |
| 117 | + return Vektor(self.p1, self.p2 + (l.p2 - l.p1)) |
| 118 | + |
| 119 | + def __sub__(self, l): |
| 120 | + """ Subtraktion """ |
| 121 | + assert isinstance(l, Vektor) |
| 122 | + return self + -l |
| 123 | + |
| 124 | + def __neg__(self): |
| 125 | + """ Negation """ |
| 126 | + return Vektor(self.p2, self.p1) |
| 127 | + |
| 128 | + def __mul__(self, faktor): |
| 129 | + """ Multiplikation """ |
| 130 | + if isinstance(faktor, float) or isinstance(faktor, int): |
| 131 | + # Multiplikation mit einem Skalar ergibt einen neuen Vektor. |
| 132 | + x = self[0] * faktor |
| 133 | + y = self[1] * faktor |
| 134 | + z = self[2] * faktor |
| 135 | + return Vektor(self.p1, self.p1 + Punkt(x, y, z)) |
| 136 | + if isinstance(faktor, Vektor): |
| 137 | + # Multiplikation mit einem Vektor ergibt einen Skalar. |
| 138 | + x = self[0] * faktor[0] |
| 139 | + y = self[1] * faktor[1] |
| 140 | + z = self[2] * faktor[2] |
| 141 | + return x + y + z |
| 142 | + return None |
| 143 | + |
| 144 | + def __pow__(self, exp): |
| 145 | + """ Potenzieren - ** """ |
| 146 | + assert isinstance(exp, int) |
| 147 | + assert exp > 0 |
| 148 | + r = self |
| 149 | + for i in range(0, exp): |
| 150 | + r *= r |
| 151 | + return r |
| 152 | + |
| 153 | + def __iter__(self): |
| 154 | + """ Iterator - siehe nächstes Kapitel """ |
| 155 | + yield self.p2.x - self.p1.x |
| 156 | + yield self.p2.y - self.p1.y |
| 157 | + yield self.p2.z - self.p1.z |
| 158 | + |
| 159 | + def __getitem__(self, item): |
| 160 | + """ Zugriff via Index """ |
| 161 | + return tuple(self)[item] |
| 162 | + |
0 commit comments