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Python
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# 第 3-4 课课堂练习：Python 特殊方法与数据类
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# 关键规则已经写入每部分题目，可以直接完成练习。
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# 请保留题目、预期结果和自查说明。
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# 第一部分：定义 OrderItem 数据类
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# 1. 在类上方添加 @dataclass。
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# 2. 定义三个字段，不需要手写 __init__：
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# product_name: str
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# unit_price: float
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# quantity: int = 1
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# Java 对照提醒：
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# - @dataclass 会生成 __init__、__repr__ 和 __eq__ 等常用方法；
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# - 它类似减少 POJO 样板代码的工具，但不是 Java record 的完全等价物；
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# - 数据类默认仍然可变，并不会自动进行运行时类型检查。
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# 第二部分：使用 __post_init__ 校验字段
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# 1. 定义 __post_init__(self) 方法。
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# 2. unit_price 小于 0 时抛出 ValueError("单价不能小于 0。")。
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# 3. quantity 小于或等于 0 时抛出 ValueError("数量必须大于 0。")。
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# Java 对照提醒：
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# - dataclass 自动生成 __init__ 后，会自动调用 __post_init__；
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# - 类型注解只表达预期类型，不会阻止负数，所以业务校验仍需手写。
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# 第三部分：定义 subtotal 只读 property
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# 1. 使用 @property 定义 subtotal(self)，返回单价乘数量。
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# 2. 调用方式应为 item.subtotal，而不是 item.get_subtotal()。
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# 第四部分：定义 __str__(self)
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# 1. 返回“机械键盘 × 2：1000.0 元”格式的使用者友好文字。
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# 2. 使用 self.subtotal 取得小计。
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# 特殊方法提醒：
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# - print(item) 和 str(item) 会调用 __str__；
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# - repr(item) 会使用 dataclass 自动生成的 __repr__；
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# - item_one == item_two 会使用自动生成的 __eq__ 比较全部字段。
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# 第五部分：定义 ShoppingCart 数据类
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# 1. 在类上方添加 @dataclass。
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# 2. 定义 owner: str 字段。
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# 3. 定义 items 字段：
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# items: list[OrderItem] = field(default_factory=list)
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# 4. 定义 add(self, item) 方法，把 item 添加到 self.items。
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# 5. 定义 total 只读 property，返回所有 item.subtotal 的总和。
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# 重要提醒：
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# - 不要写 items = [] 作为类级默认列表；
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# - default_factory=list 会为每个 ShoppingCart 对象创建独立列表；
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# - 这与 Java 实例字段通常在构造时 new ArrayList<>() 的目的相似。
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# 第六部分：定义 main() 并验证行为
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# 1. 创建两个内容相同的 OrderItem("机械键盘", 500.0, 2)。
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# 2. 输出第一个对象，预期调用 __str__。
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# 3. 输出 repr(item_one)，观察自动生成的调试表示。
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# 4. 输出“两个订单项相等：True”。
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# 5. 创建 ShoppingCart("小明") 和 ShoppingCart("小红")。
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# 6. 只向小明的购物车添加第一个订单项。
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# 7. 输出两个购物车的商品种类数，证明列表没有共享。
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# 8. 输出小明购物车的总金额。
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# 9. 使用 try...except 创建 OrderItem("错误商品", -1.0)，捕获并输出错误。
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# 10. 添加程序入口判断并调用 main()。
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# 预期输出：
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# 机械键盘 × 2：1000.0 元
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# OrderItem(product_name='机械键盘', unit_price=500.0, quantity=2)
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# 两个订单项相等：True
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# 小明的商品种类数：1
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# 小红的商品种类数：0
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# 小明购物车总金额：1000.0 元
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# 非法订单项已被阻止：单价不能小于 0。
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# 完成后自查：
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# 1. 是否没有为 OrderItem 手写 __init__、__repr__ 和 __eq__；
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# 2. 是否能区分 __str__ 的用户显示与 __repr__ 的调试表示；
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# 3. 是否知道 dataclass 的相等比较默认比较字段值；
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# 4. 是否使用 __post_init__ 完成运行时业务校验；
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# 5. 是否使用 default_factory=list 避免共享可变默认值；
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# 6. 是否只把运行错误、结果错误和关键知识点错误视为阻塞项。
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