Introduction à la Programmation Orientée Objet

Exercice 1 : Gestion d’une bibliothèque

L’objectif de ce TP est de gérer une bibliothèque de livres. Pour cela, nous allons créer une classe Book qui permettra de gérer les livres de la bibliothèque.

Implémenter une classe Book présentant les caractéristiques suivantes :

title : le titre du livre
author : l’auteur du livre
genre : le genre littéraire du livre

%%{init: {"class": {"useMaxWidth": "false"}}%%
classDiagram
    class Book {
        + title: string
        + author: string
        + genre: string
        - is_borrowed: bool
        - is_reserved: bool
        + Book(title: string, author: string, genre: string)
        + present() void
        + borrow() void
        + return() void
        + reserve() void
        + cancel() void
    }

Un livre doit présenter les comportements suivants :

Constructeur :
- Créer une fonction __init__ qui prend en paramètre title, author et genre.
- Initialise le livre avec un statut disponible : création des attributs _is_borrowed et _is_reserved (booléens définis par défaut à False).
Présentation du livre :
- Créer une fonction present qui affiche un message indiquant le titre, l’auteur et le genre du livre.
Emprunter le livre :
- Créer une fonction borrow qui permet d’emprunter un livre.
- Si le livre est disponible, changer le statut d’emprunt et afficher un message indiquant que le livre a été emprunté.
- Si le livre est déjà emprunté, afficher un message indiquant The book is already borrowed..
Retourner le livre :
- Créer une fonction return qui permet de retourner un livre.
- Si le livre est emprunté, changer le statut d’emprunt et afficher un message indiquant que le livre a été retourné.
- Si le livre est déjà disponible, afficher un message indiquant The book is available..
Réserver le livre :
- Créer une fonction reserve qui permet de réserver un livre.
- Si le livre est disponible, changer le statut de réservation et afficher un message indiquant que le livre a été réservé.
- Si le livre est emprunté ou déjà réservé, afficher un message indiquant The book is already reserved..
Annuler la réservation :
- Créer une fonction cancel qui permet d’annuler la réservation d’un livre.
- Si le livre est réservé, changer le statut de réservation et afficher un message indiquant que la réservation a été annulée.
- Si le livre n’est pas réservé, afficher un message indiquant The book is not reserved..

NB : Pour créer un livre, il faut indiquer son titre, son auteur et son genre.

Voici un exemple d’utilisation de la classe Book :

normal_people = Book(
    title="Normal people",
    author="Sally Rooney",
    genre="Novel",
)
normal_people.present()
normal_people.borrow()
normal_people.borrow()
normal_people.return_book()
normal_people.reserve()
normal_people.cancel()

dont le résultat attendu est le suivant :

Book:
  - Title : Normal people
  - Author : Sally Rooney
  - Genre : Novel
The book Normal people has been borrowed successfully.
The book Normal people is already borrowed.
The book Normal people has been returned successfully.
The book Normal people has been reserved successfully.
The reservation of the book Normal people has been canceled successfully.

Conventions de nommage en Python

Les conventions de nommage en Python sont importantes pour rendre le code plus lisible et compréhensible.

Les noms de classes doivent commencer par une majuscule et utiliser la notation CamelCase.

Les noms de fichiers doivent être en minuscules et séparés par des underscores.

Exemples

Classe animal

nom du fichier : animal.py

nom de la classe : class Animal

Classe sea anemone

nom du fichier : sea_anemone.py

nom de la classe : class SeaAnemone

TO-DO

Créer la classe Book ainsi que son constructeur. Attention à la visibilité des attributs.
Implémenter la méthode present pour afficher les informations du livre.
Implémenter la méthode borrow pour gérer l’emprunt du livre.
Implémenter la méthode return pour gérer le retour du livre.
Implémenter la méthode reserve pour gérer la réservation du livre.

Exercice 2 : Calculs de fractions

L’objectif de cet exercice est de créer une classe Fraction permettant de réaliser des opérations sur des fractions.

%%{init: {"class": {"useMaxWidth": "false"}}%%
classDiagram
    class Fraction {
        - numerator: int
        - denominator: int
        + Fraction(numerator: int, denominator: int)
        + display() void
        + add(fraction: Fraction) Fraction
        + subtract(fraction: Fraction) Fraction
        + multiply(fraction: Fraction) Fraction
        + divide(fraction: Fraction) Fraction
        + inverse() Fraction
        + simplify() Fraction
    }

Une fraction doit présenter les comportements suivants :

Constructeur :
- Prend en paramètre numerator et denominator.
- Initialise la fraction avec les valeurs passées en paramètre.
Affichage de la fraction :
- Affiche la fraction au format texte : numerator/denominator.
Addition de fractions :
- Créer une fonction add qui additionne deux fractions (prend en paramètre une fraction).
- Retourne une nouvelle fraction correspondant à l’addition des deux fractions.
Soustraction de fractions :
- Créer une fonction subtract qui soustrait deux fractions (prend en paramètre une fraction).
- Retourne une nouvelle fraction correspondant à la soustraction des deux fractions.
Multiplication de fractions :
- Créer une fonction multiply qui multiplie deux fractions (prend en paramètre une fraction).
- Retourne une nouvelle fraction correspondant à la multiplication des deux fractions.
Division de fractions :
- Créer une fonction divide qui divise deux fractions (prend en paramètre une fraction).
- Retourne une nouvelle fraction correspondant à la division des deux fractions.
Inverse d’une fraction :
- Créer une fonction inverse qui retourne l’inverse de la fraction.
Simplification d’une fraction :
- Créer une fonction simplify qui simplifie une fraction, par exemple \(\frac{2}{4}\) devient \(\frac{1}{2}\).

Rappels sur les fonctions mathématiques :

Addition de fractions : \(\frac{a}{b} + \frac{c}{d} = \frac{ad + bc}{bd}\)
Soustraction de fractions : \(\frac{a}{b} - \frac{c}{d} = \frac{ad - bc}{bd}\)
Multiplication de fractions : \(\frac{a}{b} \times \frac{c}{d} = \frac{ac}{bd}\)
Division de fractions : \(\frac{a}{b} \div \frac{c}{d} = \frac{a}{b} \times \frac{d}{c}\)
Inverse d’une fraction : \(\frac{a}{b} \rightarrow \frac{b}{a}\)

Voici un exemple d’utilisation de la classe Fraction :

f1 = Fraction(1, 2)
f2 = Fraction(6, 5)
f3 = f1.add(f2)
f4 = f1.subtract(f2)
f5 = f1.multiply(f2)
f6 = f1.divide(f2)

f1.display()
f2.display()
f3.display()
f4.display()
f5.display()
f6.display()

dont le résultat attendu est le suivant :

1/2
6/5
17/10
-7/10
6/10
5/12