一摞Python風格的紙牌

接下來我會用一個非常簡單的例子來展示如何實現 getitme 和

len 這兩個特殊方法，通過這個例子我們也能見識到特殊方法的強

大。

示例 1-1 里的代碼建立了一個紙牌類

示例 1-1 一摞有序的紙牌

import collections

Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])

class FrenchDeck:

ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')

suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()

def init(self):

self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits

for rank in self.ranks]

def len(self):

return len(self._cards)

def getitem(self, position):

return self._cards[position]

首先，我們用 collections.namedtuple 構建了一個簡單的類來表示

一張紙牌。自 Python 2.6 開始，namedtuple 就加入到 Python 里，用以

構建只有少數屬性但是沒有方法的對象，比如數據庫條目。如下面這個

控制臺會話所示，利用 namedtuple，我們可以很輕松地得到一個紙牌

對象：

beer_card = Card('7', 'diamonds')

beer_card

Card(rank='7', suit='diamonds')

當然，我們這個例子主要還是關注 FrenchDeck 這個類，它既短小又精

悍。首先，它跟任何標準 Python 集合類型一樣，可以用 len() 函數來

查看一疊牌有多少張：

deck = FrenchDeck()

len(deck)

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從一疊牌中抽取特定的一張紙牌，比如說第一張或最后一張，是很容易

的：deck[0] 或 deck[-1]。這都是由 getitem 方法提供的：

deck[0]

Card(rank='2', suit='spades')

deck[-1]

Card(rank='A', suit='hearts')

我們需要單獨寫一個方法用來隨機抽取一張紙牌嗎？沒必要，Python 已

經內置了從一個序列中隨機選出一個元素的函數 random.choice，我

們直接把它用在這一摞紙牌實例上就好：

from random import choice

choice(deck)

Card(rank='3', suit='hearts')

choice(deck)

Card(rank='K', suit='spades')

choice(deck)

Card(rank='2', suit='clubs')

現在已經可以體會到通過實現特殊方法來利用 Python 數據模型的兩個好

處。

作為你的類的用戶，他們不必去記住標準操作的各式名稱(“怎么

得到元素的總數？是 .size() 還是 .length() 還是別的什

么？”)。

可以更加方便地利用 Python 的標準庫，比如 random.choice 函

數，從而不用重新發明輪子。

而且好戲還在后面。

因為 getitem 方法把 [] 操作交給了 self._cards 列表，所以我

們的 deck 類自動支持切片(slicing)操作。下面列出了查看一摞牌最

上面 3 張和只看牌面是 A 的牌的操作。其中第二種操作的具體方法是，

先抽出索引是 12 的那張牌，然后每隔 13 張牌拿 1 張：

deck[:3]

[Card(rank='2', suit='spades'), Card(rank='3', suit='spades'),

Card(rank='4', suit='spades')]

deck[12::13]

[Card(rank='A', suit='spades'), Card(rank='A', suit='diamonds'),

Card(rank='A', suit='clubs'), Card(rank='A', suit='hearts')]

另外，僅僅實現了 getitem 方法，這一摞牌就變成可迭代的了：

for card in deck: # doctest: +ELLIPSIS

... print(card)

Card(rank='2', suit='spades')

Card(rank='3', suit='spades')

Card(rank='4', suit='spades')

...

反向迭代也沒關系：

for card in reversed(deck): # doctest: +ELLIPSIS

... print(card)

Card(rank='A', suit='hearts')

Card(rank='K', suit='hearts')

Card(rank='Q', suit='hearts')

doctest 中的省略

為了盡可能保證書中的 Python 控制臺會話內容的正確性，這些內容

都是直接從 doctest 里摘錄的。在測試中，如果可能的輸出過長的

話，那么過長的內容就會被如上面例子的最后一行的省略號

(...)所替代。此時就需要 #doctest: +ELLIPSIS 這個指令來

保證 doctest 能夠通過。要是你自己照著書中例子在控制臺中敲代

碼，可以略過這一指令。

迭代通常是隱式的，譬如說一個集合類型沒有實現 contains 方

法，那么 in 運算符就會按順序做一次迭代搜索。于是，in 運算符可以

用在我們的 FrenchDeck 類上，因為它是可迭代的：

Card('Q', 'hearts') in deck

True

Card('7', 'beasts') in deck

False

那么排序呢？我們按照常規，用點數來判定撲克牌的大小，2 最小、A

最大；同時還要加上對花色的判定，黑桃最大、紅桃次之、方塊再次、

梅花最小。下面就是按照這個規則來給撲克牌排序的函數，梅花 2 的大

小是 0，黑桃 A 是 51：

suit_values = dict(spades=3, hearts=2, diamonds=1, clubs=0)

def spades_high(card):

rank_value = FrenchDeck.ranks.index(card.rank)

return rank_value * len(suit_values) + suit_values[card.suit]

有了 spades_high 函數，就能對這摞牌進行升序排序了：

for card in sorted(deck, key=spades_high): # doctest: +ELLIPSIS

... print(card)

Card(rank='2', suit='clubs')

Card(rank='2', suit='diamonds')

Card(rank='2', suit='hearts')

... (46 cards ommitted)

Card(rank='A', suit='diamonds')

Card(rank='A', suit='hearts')

Card(rank='A', suit='spades')

雖然 FrenchDeck 隱式地繼承了 object 類， 但功能卻不是繼承而來

的。我們通過數據模型和一些合成來實現這些功能。通過實現 len

和 getitem 這兩個特殊方法，FrenchDeck 就跟一個 Python 自有

的序列數據類型一樣，可以體現出 Python 的核心語言特性(例如迭代和

切片)。同時這個類還可以用于標準庫中諸如

random.choice、reversed 和 sorted 這些函數。另外，對合成的運

用使得 len 和 getitem 的具體實現可以代理給 self._cards

這個 Python 列表(即 list 對象)。

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在 Python 2 中，對 object 的繼承需要顯式地寫為 FrenchDeck(object)；而在 Python 3 中，

這個繼承關系是默認的。

如何洗牌

按照目前的設計，FrenchDeck 是不能洗牌的，因為這摞牌是不可

變的(immutable)：卡牌和它們的位置都是固定的，除非我們破壞

這個類的封裝性，直接對 _cards 進行操作。第 11 章會講到，其

實只需要一行代碼來實現 setitem 方法，洗牌功能就不是問

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python中扑克牌类设计_一摞Python风格的纸牌的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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