Python：クラスとオブジェクト指向

出力 == 田中

__init__ の中で self.name = name と代入する。取り出しは p.name。

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name


p = Person("田中")
print(p.name)

クラスの最小形。__init__ で受け取った値を self に入れておくと、あとから属性として取り出せる。

解答 == B

「初期化」を意味する英単語の略。

B

init は initialize（初期化）の略。__str__ は print したときに呼ばれるもので、タイミングが違う。

出力 == 314.0

面積は 半径 ** 2 * 3.14。メソッドの中では self.r で半径を参照する。

class Circle:
    def __init__(self, r):
        self.r = r

    def area(self):
        return self.r ** 2 * 3.14


c = Circle(10)
print(c.area())

メソッドは引数を渡さなくても自分のデータを使えるのが利点。関数なら area(10) と半径を毎回渡す必要がある。

class Dog:
    def __init__(____, name):
        self.name = name


d = Dog("ポチ")
print(d.name)

出力 == ポチ

「その実物自身」を指す、決まった名前の引数。

self

self という名前は慣習だが、Pythonのほぼ全てのコードがこれに従っている。変えてはいけないと考えてよい。

解答 == B

設計図と実物、どちらを指しているか。

B

a.method() と書くと、Pythonが裏で a を self として渡している。だから呼び出し側では self を書かない。

出力 == 1500

deposit の中で self.balance += amount とすれば属性を書き換えられる。

class Account:
    def __init__(self, balance):
        self.balance = balance

    def deposit(self, amount):
        self.balance += amount


a = Account(1000)
a.deposit(500)
print(a.balance)

メソッドで自分の状態を変えるのがクラスの本領。関数だと変更後の値を return して受け取り直す必要がある。

class Item:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def ____(self):
        return f"商品：{self.name}"


print(Item("ノート"))

出力 == 商品：ノート

文字列（string）に変換するときに呼ばれる特殊メソッド。前後にアンダースコア2つ。

__str__

定義しないと <__main__.Item object at 0x...> という読めない表示になる。一覧を出すクラスには必ず付けたい。

解答 == B

同じ設計図から作った実物同士は、データを共有するのか。

B

インスタンスごとにデータは独立。だから商品を100個作っても、それぞれが自分の在庫数を持てる。

出力3行。ノート：150円 ほか

リストの中に Item(...) を並べて作り、for item in items: で回す。

class Item:
    def __init__(self, name, price):
        self.name = name
        self.price = price


items = [Item("ノート", 150), Item("ペン", 100), Item("消しゴム", 80)]

for item in items:
    print(f"{item.name}：{item.price}円")

オブジェクトのリストは実務で最もよく使う形。PY06のタプルのリストより、名前でアクセスできるぶん読みやすい。

出力 == 4500 / 4950（2行）

メソッドの中から別のメソッドを呼ぶときも self.subtotal() と書く。

class Item:
    def __init__(self, price, qty):
        self.price = price
        self.qty = qty

    def subtotal(self):
        return self.price * self.qty

    def with_tax(self):
        return int(self.subtotal() * 1.1)


item = Item(1500, 3)
print(item.subtotal())
print(item.with_tax())

メソッド同士を組み合わせられる。計算の重複をクラスの中で解消できるので、小計の求め方が変わっても1箇所直せば済む。

出力4行が完全一致

__str__ の中で self.subtotal() を呼べる。合計は sum(i.subtotal() for i in items) で求められる。

class Item:
    def __init__(self, name, price, qty):
        self.name = name
        self.price = price
        self.qty = qty

    def subtotal(self):
        return self.price * self.qty

    def __str__(self):
        return f"{self.name}：{self.price:,}円 × {self.qty} = {self.subtotal():,}円"


items = [
    Item("ノートPC", 128000, 1),
    Item("マウス", 3200, 2),
    Item("USBメモリ", 1500, 3),
]

for item in items:
    print(item)

print(f"合計：{sum(i.subtotal() for i in items):,}円")

PY08・PY12と同じ請求書だが、表示形式がクラスの中に閉じ込められた。明細の見た目を変えたければ __str__ だけを直せばよい。

出力2行が完全一致

judge の中で self.average() を呼んで判定する。平均は {x:.1f} で小数1桁表示。

class Student:
    def __init__(self, name, scores):
        self.name = name
        self.scores = scores

    def average(self):
        return sum(self.scores) / len(self.scores)

    def judge(self):
        if self.average() >= 60:
            return "合格"
        return "不合格"


students = [
    Student("田中", [82, 91, 67, 76]),
    Student("鈴木", [45, 60, 38, 67]),
]

for s in students:
    print(f"{s.name}：平均{s.average():.1f}点 → {s.judge()}")

属性にリストを持たせられるのがポイント。名前と点数が1つのオブジェクトにまとまるので、PY06の並行リストのような順序ズレは原理的に起きない。

出力4行が完全一致

失敗する出金は try / except ValueError as e: で受け止める。PY10の例外処理をそのまま使う。

class Account:
    def __init__(self, balance=0):
        self.balance = balance

    def deposit(self, amount):
        self.balance += amount

    def withdraw(self, amount):
        if amount > self.balance:
            raise ValueError("残高が不足しています")
        self.balance -= amount


account = Account(10000)

account.deposit(5000)
print(f"入金後：{account.balance:,}円")

account.withdraw(3000)
print(f"出金後：{account.balance:,}円")

try:
    account.withdraw(999999)
except ValueError as e:
    print(f"エラー：{e}")

print(f"最終残高：{account.balance:,}円")

不正な操作をクラス自身が拒否する設計。残高チェックを使う側に任せると書き忘れが起きるが、メソッドの中で守れば絶対に破られない。失敗しても残高が変わっていない点も重要。

出力2行が完全一致

__init__ の中で self.count = 0 と初期化する。a.reset() を呼んでも b は変わらない。

class Counter:
    def __init__(self):
        self.count = 0

    def increment(self):
        self.count += 1

    def reset(self):
        self.count = 0


a = Counter()
b = Counter()

a.increment()
a.increment()
a.increment()
b.increment()

print(f"a: {a.count} / b: {b.count}")

a.reset()
print(f"リセット後 a: {a.count} / b: {b.count}")

b が影響を受けないことがこの問題の答え。同じクラスから作っても実物は別物。PY12のモジュールは全体で1つしか存在しないので、ここが両者の使い分けの分かれ目になる。

出力6行が完全一致

__str__ の中で三項演算子を使い、is_low() の結果で記号を切り替える。補充ループでは if p.is_low(): で絞る。

class Product:
    def __init__(self, name, stock, threshold=10):
        self.name = name
        self.stock = stock
        self.threshold = threshold

    def is_low(self):
        return self.stock < self.threshold

    def restock(self, amount):
        self.stock += amount

    def __str__(self):
        mark = " ⚠発注" if self.is_low() else ""
        return f"{self.name}：{self.stock}個{mark}"


products = [
    Product("ボールペン", 120),
    Product("ノート", 8),
    Product("ファイル", 3),
]

for p in products:
    print(p)

print("--- 補充後 ---")

for p in products:
    if p.is_low():
        p.restock(50)
        print(f"{p.name}：{p.stock}個")

PY06・PY07・PY09で何度も書いた在庫チェックの最終形。判定ロジックも表示形式も商品自身が持っているので、使う側は p.is_low() と print(p) を呼ぶだけでよくなった。