【Python】オブジェクト指向の練習問題【診療支援アプリ作成】

こんにちは。

今回は今まで学習した、Pythonのオブジェクト指向の知識を総動員して、練習問題に取り組んでみましょう。

Pythonのオブジェクト指向については、以下の記事で学習する事が出来ます。

: Pythonにおけるオブジェクト指向について解説【入門編その①】
続きを見る

: Pythonにおけるオブジェクト指向について解説【入門編その②】
続きを見る

では早速、練習問題に取り組んでみましょう。

【Python】オブジェクト指向の練習問題【病院の予約システムのアプリを開発してみよう】

Python　オブジェクト指向　練習問題　入門

病院の予約アプリケーション想定した課題です。

患者のオブジェクトをHuman Classとして親クラス、Patient Classを子クラスにして作成してください。

病院をClinic Classとして、患者オブジェクトのリストを取り扱って、予約、診察のメソッドを作成しましょう。

また患者の待ち人数の増減を管理し、その待ち人数を表示する機能を実装してください。

課題では次の仕様を満たすように実装してください。

クリニックの予約表示システム

仕様

まず、以下の3つのクラスを作ってください。

Human (親クラス)
Patient（Humanの子クラス）
Clinic

次に、以下の順番でコードを作成してください。

step
1Human class（親クラス）を作る

【Human Class】

	変数名	備考
属性	`name`	人の名前

step
2Patientクラス（Humanの子クラス）を作る

【Patient Class】

	変数名	備考
属性	`symptom`	症状
	`patient_id`	患者のID

step
3Clinicのクラスを作る

【Clinic Class】

	変数名/メソッド名	備考
属性	`patient_list`	list型のPatient Classを格納する変数
振る舞い	`show_waiting_count()`	診察待ち人数を表示引数：なし返り値：なし
	`reserve()`	患者の予約処理をする。すでに予約済みの患者を `_check_reserved` で確認して、予約済みですと表示する。引数：予約する患者の `Patient Class` 返り値：なし
	`diagnosis()`	患者の診察処理をする。引数で患者が指定されたときは、その患者を優先して診察。指定がない時は、予約の早い患者を順に診察。引数：診察する患者の `Patient Class`。初期値は `None` 返り値：なし
	`_check_reserved()`	患者の診察予約がすでにされているか確認引数：予約する`Patient Classs` 返り値：True(予約されている) / False(予約されていない)

step
4Clinicを変数名 myclinic でインスタンスする

step
5以下の患者リストを Cinic Class の reserveメソッド で予約（患者リストの追加）する

名前	ID	症状
佐藤	111	咳
田中	222	腹痛
鈴木	333	鼻水
山田	444	倦怠感
ご自身の名前	555	何か症状

step
6 Clinic Classの show_waiting_count() メソッドで、現在の待ち人数を表示する

step
7 先ほどの患者リストと重複する一人を再度予約して、予約済みですのメッセージを確認する

step
8 Clinicの diagnosis (診察)メソッドを実行し、待ち人数が減ったことを待ち人数を表示して確認する

step
9 Clinicの diagnosis に患者のIDを引数に与えて実行し、待ち人数が減ったことを待ち人数を表示して確認する

補足

Clinicの患者リストである patient_list のlist型がわからない方は以下を参照ください。

In[]

# 初期化
sample_list = []

# データ追加
p = Patient('中田', '555', 'インフル')
sample_list.append(p)

# 配列の長さ = データの格納数
print(len(sample_list))

練習問題【演習方法その①】

Python　オブジェクト指向　練習問題　入門

課題と仕様を見て、自身でコーディングしてみてください。

コーディングに不安な方は、演習方法2のコードの穴埋めにて演習を実施してください。

練習問題【演習方法その①】

Python　オブジェクト指向　練習問題　入門

— コード追加 — に１行ずつコードを埋めていって、プログラムを完成させてください。

演習のJupyter notebookをご利用される方は演習(google driveリンク)を参照いただければと思います。

step
1Human class（親クラス）を作る

class Human():
    def __init__(self, name):
        # 名前
        --- コード追加 ---

step
2Patientクラス（Humanの子クラス）を作る

class Patient(Human):
    def __init__(self, name, patient_id, symptom):
        super().__init__(name)
        
        # 症状
        --- コード追加 ---
        # 診察番号
        --- コード追加 ---

step
3Clinicのクラスを作る

class Clinic():
    def __init__(self):
        
        # 患者リスト
        --- コード追加 ---
        
    # 待ち人数表示
    def show_waiting_count(self):
        --- コード追加 ---
        
    # 予約
    def reserve(self, patient):
        if self._check_reserved(patient):
            print(f'{patient.name}さんはすでに予約済みです。')
        else:
            print(f'{patient.name}さん予約完了')
            # 患者リストpatients_listにpatientを追加
            --- コード追加 ---
    
    # 診察
    def diagnosis(self, patient_id=None):
        # 患者指定なしの場合順番に
        patient = None
        if patient_id == None:
            if len(self.patients_list)>0:
                patient = self.patients_list[0]
        else:
            for p in self.patients_list:
                if p.patient_id == patient_id:
                    patient = p
                    
        # 診察患者がいない場合
        if patient == None:
            print('診察する患者がいません。')
        else:
            print(f'{patient.name}さん、{patient.symptom}ですね。')
            
            print(f'診察終わりました。お大事に。')

            # 患者リストpatients_listから除外
            --- コード追加 ---
        
    # 予約済み確認
    def _check_reserved(self, patient):
        for p in self.patients_list:
            # 引数のpatientとpatients_listの中のpatient_idの比較
            if --- コード追加 ---:
                return True
        return False

step
4Clinicを変数名 myclinic でインスタンス化する

# Clinic Classのインスタンス
--- コード追加 ---

step
5患者の数名の予約・待ち人数の表示を行う

# 患者予約対象データ
# name、age、symptomの順
patients = [['佐藤', '111', '咳'],
           ['田中', '222', '腹痛'],
           ['鈴木', '333', '鼻水'],
           ['山田', '444', '倦怠感'],
           ['中田', '555', 'インフル'],]

# 患者予約
for p in patients:
    name, age, symptom = p
    
    # loopで取得する name, age, symptomでPatientをインスタンス
    --- コード追加 ---
    
    # myclinicに予約 *reserveメソッド使用
    --- コード追加 ---

# 現在の待ち人数を表示
--- コード追加 ---

step
6 重複した患者を予約する

# 自分の名前でインスタンス
me = Patient('中田', '555', 'インフル')
# 予約する
--- コード追加 ---
# 現在の待ち人数表示
--- コード追加 ---

step
7 患者リスト順に表示して、待ち人数を表示する

# 診察
--- コード追加 ---
# 現在の待ち人数表示
--- コード追加 ---

step
8 患者ID "555" を指定して、急患の診察を行う。待ち人数を表示する。

# 診察 patient_id 555指定
--- コード追加 ---
# 現在の待ち人数表示
--- コード追加 ---

実行結果

Python　オブジェクト指向　練習問題　入門

実行結果の例になります。コード部分は隠してあります。

Python　オブジェクト指向　練習問題　入門

解答例

Python　オブジェクト指向　練習問題　入門

解答例(google driveリンク)を参照いただければと思います。

step
1Human class（親クラス）を作る

class Human():
    def __init__(self, name):
        # 名前
        self.name = name

step
2Patientクラス（Humanの子クラス）を作る

class Patient(Human):
    def __init__(self, name, patient_id, symptom):
        super().__init__(name)
        
        # 症状
        self.symptom = symptom
        # 診察番号
        self.patient_id = patient_id

step
3Clinicのクラスを作る

class Clinic():
    def __init__(self):
        
        # 患者リスト
        self.patients_list = []
        
    # 待ち人数表示
    def show_waiting_count(self):
        print(f'ただいまの待ち人数は{len(self.patients_list)}人です。')
        
    # 予約
    def reserve(self, patient):
        if self._check_reserved(patient):
            print(f'{patient.name}さんはすでに予約済みです。')
        else:
            print(f'{patient.name}さん予約完了')
            self.patients_list.append(patient)
    
    # 診察
    def diagnosis(self, patient_id=None):
        # 患者指定なしの場合順番に
        patient = None
        if patient_id == None:
            if len(self.patients_list)>0:
                patient = self.patients_list[0]
        else:
            for p in self.patients_list:
                if p.patient_id == patient_id:
                    patient = p
                    
        # 診察患者がいない場合
        if patient == None:
            print('診察する患者がいません。')
        else:
            print(f'{patient.name}さん、{patient.symptom}ですね。')
            
            print(f'診察終わりました。お大事に。')

            # 診察リストから除外
            self.patients_list.remove(patient)
        
    # 予約済み確認
    def _check_reserved(self, patient):
        for p in self.patients_list:
            if p.patient_id == patient.patient_id:
                return True
        return False

step
4Clinicを変数名 myclinic でインスタンス化する

# Clinic Classのインスタンス
myclinic = Clinic()

step
5患者の数名の予約・待ち人数の表示を行う

# 患者予約対象データ
# name、age、symptomの順
patients = [['佐藤', '111', '咳'],
           ['田中', '222', '腹痛'],
           ['鈴木', '333', '鼻水'],
           ['山田', '444', '倦怠感'],
           ['中田', '555', 'インフル'],]

# 患者予約
for p in patients:
    name, age, symptom = p
    
    # loopで取得する name, age, symptomでPatientをインスタンス化
    patient = Patient(name, age, symptom)
    
    # myclinicに予約 *reserveメソッド使用
    myclinic.reserve(patient)

# 現在の待ち人数を表示
myclinic.show_waiting_count()

step
6 重複した患者を予約する

# 自分の名前でインスタンス生成
me = Patient('中田', '555', 'インフル')
# 予約する
myclinic.reserve(me)
# 現在の待ち人数表示
myclinic.show_waiting_count()

step
7 患者リスト順に表示して、待ち人数を表示する

# 診察
myclinic.diagnosis()
# 現在の待ち人数表示
myclinic.show_waiting_count()

step
8 患者ID "555" を指定して、急患の診察を行う。待ち人数を表示する。

# 診察
myclinic.diagnosis(patient_id='555')
# 現在の待ち人数表示
myclinic.show_waiting_count()

演習は以上です。お疲れ様でした。

どうでしょうか？クラスの作り方、使い方に慣れたでしょうか？
最初は人の作った、クラスを眺めつつ、自分で作ってどんどん慣れていきましょう。

今回の課題は以上となります。お疲れ様でした。

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仕様

補足

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実行結果

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