Zrozumienie abstrakcji: jak działa abstrakcja w Pythonie?

Python jest jednym z najczęściej używanych języków programowania. Python ułatwił użytkownikom wydajniejsze programowanie za pomocą abstrakcji. Ta koncepcja sprawia, że ​​użytkownicy koncentrują się tylko na istotnych informacjach i ukrywają zbędne szczegóły.

Czym jest abstrakcja w Pythonie?

Abstrakcja jest zdefiniowana jako podstawowa koncepcja programowania obiektowego. Pomaga w enkapsulacji danych implementacji klasy od jej użytkowników. Abstrakcjaw Pythonie pomaga w interakcji z klasą bez zrozumienia jej wewnętrznego działania.Osiąga się to za pomocą abstrakcyjnych interfejsów i klas.

Abstrakcjaw Pythonie odnosi się ponadto do zarządzania złożonością poprzez ukrywanie niepotrzebnych informacji przed użytkownikiem.Dzięki temu kodowanie jest uproszczone. Użytkownik jedynie wchodzi w interakcję z podstawową implementacją klas i funkcji; wewnętrzna praca pozostaje ukryta.

Zasadniczo użytkownik zna tylko cel funkcji; nie wiedzą, jak to się udaje. Zauważ, że abstrakcji nie można utworzyć, tzn. nie możemy tworzyć obiektów dla klasy abstrakcji. Sprawia, że ​​Twój kod jest bardziej rozszerzalny, czytelny i łatwiejszy w utrzymaniu. Ponadto pozwala uniknąć powielania. Skupienie się tylko na głównej koncepcji może pomóc poprawić wydajność pracy.

Jak działa abstrakcja w Pythonie?

Kluczową rolą abstrakcji jest ukrycie wewnętrznego działania kodu. Interakcje z użytkownikami są realizowane za pośrednictwem podstawowej implementacji. Koncepcja abstrakcji w Pythonie działa przy użyciu abstrakcyjnych klas i metod.

Klasa abstrakcyjna jest zdefiniowana jako klasa wymieniona w kodzie, która ma metody abstrakcyjne. Metody abstrakcyjne nie mają żadnej implementacji; wszystkie implementacje są wykonywane w ramach podklas.

Python używa samozmiennych definicji metod podczas inicjalizacji zmiennej. Metoda klasowa dostarcza informacji o klasie. Ta metoda musi zadeklarować self jako parametr, aby zdefiniować metodę natychmiastową.

Możesz łatwo zrozumieć działanieabstrakcji danych w Pythonie za pomocą rzeczywistego scenariusza.Robiąc zakupy online, kupujesz lub dodajesz produkty do koszyka, a następnie płacisz za nie. Jednak po kliknięciu w dostępne opcje wykonują one wewnętrznie kilka funkcji, których realizacja jest niedostępna dla użytkownika. Użytkownik widzi tylko wymagany widok. W tym przypadku działa abstrakcja, szukając korzyści z klasyfikacji hierarchicznej, tj. złożone moduły są podzielone na łatwe do zarządzania części.

Znaczenie abstrakcji w Pythonie

Oto jak abstrakcja potwierdza swoje znaczenie w różnych funkcjach w Pythonie, aby uprościć przebiegi programowania w odpowiednim języku.

• Abstrakcjaw Pythonie pomaga ukryć nieistotną klasę/dane/proces, a tym samym zmniejsza złożoność kodowania.
• Poprawia wydajność aplikacji.
• Abstrakcja w Pythonie umożliwia użytkownikom tworzenie skalowalnych i elastycznych funkcji, które można łatwo dostosować.

Klasy bazowe abstrakcji

W Pythonie abstrakcyjna klasa bazowa odnosi się do wspólnego programu użytkowego interfejsu dla wielu podklas. Mówiąc prościej, działa jako plan dla innych klas. Strona trzecia może go używać do czerpania korzyści z implementacji, takich jak wtyczki.

Definiując abstrakcyjne klasy podstawowe, można opracować wspólny interfejs programowania aplikacji (API) dla różnych podklas. Jest to korzystne podczas pracy w dużych zespołach, tak aby nie trzeba było zapamiętywać wszystkich zajęć. Co więcej, osoby trzecie nie muszą prowadzić wszystkich zajęć w bibliotece.

Możesz użyć tej funkcji abstrakcji danych w Pythonie, jeśli pracujesz z ogromną bazą kodu i masz trudności z zapamiętaniem wszystkich klas.

Ucz się online na kursach nauki o danych na najlepszych światowych uniwersytetach. Zdobądź programy Executive PG, Advanced Certificate Programs lub Masters Programs, aby przyspieszyć swoją karierę.

Funkcjonalność klas abstrakcyjnych

W przeciwieństwie do innych języków programowania wysokiego poziomu, Python nie zapewnia własnej klasy abstrakcyjnej. Możesz użyć metody ABC Pythona, która oferuje podstawowe i niezbędne narzędzia do definiowania abstrakcyjnych klas bazowych (ABC). Zasadniczo ABC zapewnia funkcję wirtualnych podklas. Są to klasy, które nie dziedziczą właściwości z klasy i nadal można je zidentyfikować

isinstance() i issubclass().

Poniższy moduł pomoże Ci opracować własne ABC.

z abc import ABC

klasa MojeABC(ABC):

przechodzić

Jak wspomniano powyżej, moduł ABC oferuje metaklasę, tj. ABCMeta, która definiuje definiowanie ABC, oraz klasę pomocniczą ABC do definiowania ABC za pomocą dziedziczenia.Ponadto moduł ABC oferuje dekorator@abstractmethod do reprezentowania metod abstrakcyjnych.ABC jest zdefiniowane w taki sposób, że słowo kluczowe@abstractmethod dekoruje metody abstrakcyjne w klasie bazowej podczas ich tworzenia.Ponadto konkretne metody są reprezentowane jako implementacje klasy bazowej.

Poniższaabstrakcja w przykładzie Pythona pomaga lepiej zrozumieć funkcjonalność klas abstrakcyjnych.

Zapoznaj się z naszymi popularnymi kursami Data Science

from abc import ABC, metoda abstrakcyjna

Przedmiot klasy (ABC):

wynik def (własny):

przechodzić

klasa Angielski(Przedmiot):

wynik def (własny):

print("Wynik to 80")

klasa Matematyka(Przedmiot):

wynik def (własny):

print("Wynik to 75")

klasa Nauka (Przedmiot):

wynik def (własny):

print("Wynik to 85")

klasa Literatura (Przedmiot):

wynik def (własny):

print("Wynik to 70")

e= angielski()

e.wynik()

m = Matematyka()

m.wynik()

s = nauka()

s.score()

l = literatura()

l.wynik()

Wyjście:

Wynik to 80

Wynik to 75

Wynik to 85

Wynik to 70

Przyjrzyjmy się implementacji powyższego kodu.

Zaimportowaliśmy moduł ABC, aby utworzyć abstrakcyjną klasę bazową. Klasa Subject dziedziczy klasę ABC i zdefiniowana jest metoda abstrakcyjna „score()” .Następnie odziedziczyliśmy klasę bazową z różnych podklas i w unikalny sposób zaimplementowaliśmy metodę abstrakcyjną. Obiekty (tutaj nazwy podmiotów) są tworzone w celu wywołania metody abstrakcyjnej. Wreszcie, wynik każdego przedmiotu jest dostarczany jako wynik.

Sprawdź naszebezpłatne kursy nauki o danych, aby uzyskać przewagę nad konkurencją.

Abstrakcja w Pythonie Przykład: aplikacje w świecie rzeczywistym

1. Skrobanie sieci

Jednym z najlepszych rzeczywistych zastosowań Pythona jest web scraping. Wskazuje to na zbieranie ogromnych ilości danych przez firmy w celu uzyskania informacji o klientach i podejmowania opłacalnych decyzji. Koncepcja abstrakcji wyświetla tylko wymagane informacje, a tym samym pomaga firmom w łatwym dostępie do danych klientów. Ponadto narzędzia takie jak Selenium, PythonRequest i MechanicalSoup są używane w programowaniu w Pythonie do tworzenia aplikacji do skrobania stron internetowych.

2. Uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja

Możemy rozważyćprzykład abstrakcji w Pythonie w domenie uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji.Łatwość kodowania i łatwość zrozumienia koncepcji abstrakcji pomaga Pythonowi obsługiwać złożone obliczenia wymagane do tworzenia modeli uczenia maszynowego. Biblioteki języka Python, takie jak Pandas, Keras, NumPy i inne, są pomocne w aplikacjach uczenia maszynowego. Co więcej, koncepcja abstrakcji Pythona jest wykorzystywana w różnych rozwiązaniach AI, takich jak rozpoznawanie obrazów, zaawansowane obliczenia, przetwarzanie danych itp.

Najważniejsze umiejętności związane z nauką o danych do nauczenia

3. GUI na pulpicie

Python jest otwartym, łatwym do nauczenia się, niezależnym od platformy i stabilnym językiem programowania. Te aspekty sprawiają, że Python nadaje się do tworzenia GUI dla komputerów stacjonarnych. Narzędzia takie jak PyGUI, PyQt i WxPython są szeroko stosowane do wydajnego tworzenia wysokiej jakości GUI.

Przeczytaj nasze popularne artykuły dotyczące nauki o danych

4. Gotowanie

Jeśli chcesz podgrzać posiłek w kuchence mikrofalowej, możesz nacisnąć określone przyciski, aby ustawić minutnik i inne funkcje. W rezultacie otrzymujesz ciepły i smaczny posiłek. Wewnętrzne działanie i szczegóły kuchenki mikrofalowej są przed tobą ukryte. Dostęp do funkcji zewnętrznych można uzyskać tylko w celu dostosowania czasu i procesu gotowania.

Na wynos

Abstrakcjaw Pythonie upraszcza proces radzenia sobie ze złożonością, rozkładając ją na mniejsze części.Możesz używać mniejszych części w programach lub projektach bez zrozumienia ich działania. Ta koncepcja pomaga programistom ograniczać złożone procesy, zwiększając wydajność ich pracy.

Osiągnij szczyt sukcesu w swojej karierze związanej z nauką o danych, biorąc udział w kursie Python Programming Bootcamp firmy upGrad . Program ułatwia immersyjne sesje prowadzone przez ekspertów branżowych, którzy wykorzystują najnowsze narzędzia i technologie, aby dokładnie pomóc początkującym w kodowaniu.

Dzięki przekazywaniu wymagających umiejętności, takich jak programowanie baz danych w SQL, budowanie logiki do programowania, ważne składnie Pythona i programowanie baz danych w Pythonie przy użyciu bibliotek Pandas i NumPy, kurs pomaga opanować wszystkie aspekty programowania w Pythonie. Oprócz najnowocześniejszego programu nauczania upGrad zapewnia kilka dodatkowych korzyści, takich jak interaktywne zajęcia na żywo, sesje wyjaśniające wątpliwości, mentoring wiodących ekspertów branżowych, całodobowe wsparcie dla studentów i wiele więcej!