Ausleihsystem

Teil des Abschnitts Object Oriented Programming der Python-Journey von Coddy — Lektion 57 von 64.

Aufgabe

Mittel

In dieser Challenge implementierst du ein Bibliotheksverwaltungssystem mit Ausleihfunktion.

Implementiere die erforderliche Funktionalität in den folgenden Dateien:

book.py - Enthält die Definition der Klasse Book
user.py - Enthält die Definition der Klasse User
library.py - Enthält die Klasse Library, in der du die Methode borrow_book implementieren wirst

Folge den TODO-Kommentaren in jeder Datei für eine schrittweise Anleitung zur Implementierung. Die Methode borrow_book sollte verschiedene Szenarien behandeln, einschließlich Buch/Benutzer nicht gefunden und Verfügbarkeitsprüfungen.

Spickzettel

Diese Herausforderung konzentriert sich auf die Implementierung eines Bibliotheksverwaltungssystems unter Verwendung objektorientierter Programmierprinzipien. Das System umfasst drei Hauptklassen:

Book-Klasse - Repräsentiert einzelne Bücher in der Bibliothek
User-Klasse - Repräsentiert Bibliotheksbenutzer, die Bücher ausleihen können
Library-Klasse - Verwaltet die Büchersammlung und wickelt die Ausleihvorgänge ab

Die Hauptfunktionalität umfasst die Implementierung einer borrow_book-Methode, die Folgendes verarbeitet:

Überprüfen, ob Bücher und Benutzer im System vorhanden sind
Überprüfung der Buchverfügbarkeit vor dem Verleihen
Verwaltung des Ausleihvorgangs zwischen Benutzern und Büchern

Probier es selbst

from book import Book
from user import User
from library import Library
import random

# Umfassender Testfall-Handler
test_case = input()

# Grundlegende Funktionstests
if test_case == "borrow_success":
    library = Library("Community Library")
    
    # Bücher und Benutzer hinzufügen
    book = Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456")
    library.add_book(book)
    
    user = User("U001", "Alice")
    library.add_user(user)
    
    # Buch ausleihen
    result = library.borrow_book("123456", "U001")
    print(result)
    print(f"Book available: {book.available}")
    print(f"Books borrowed by user: {len(user.books_borrowed)}")

elif test_case == "book_not_found":
    library = Library("Community Library")
    user = User("U001", "Alice")
    library.add_user(user)
    
    result = library.borrow_book("nonexistent", "U001")
    print(result)

elif test_case == "user_not_found":
    library = Library("Community Library")
    book = Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456")
    library.add_book(book)
    
    result = library.borrow_book("123456", "nonexistent")
    print(result)
    
elif test_case == "book_not_available":
    library = Library("Community Library")
    
    # Bücher und Benutzer hinzufügen
    book = Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456")
    book.available = False  # Buch ist bereits ausgeliehen
    library.add_book(book)
    
    user = User("U001", "Alice")
    library.add_user(user)
    
    # Versuchen, ein nicht verfügbares Buch auszuleihen
    result = library.borrow_book("123456", "U001")
    print(result)

# Grenzfälle und zusätzliche Tests
elif test_case == "multiple_books":
    library = Library("Community Library")
    user = User("U001", "Alice")
    library.add_user(user)
    
    # Mehrere Bücher erstellen
    books = [
        Book("Book 1", "Author 1", "111"),
        Book("Book 2", "Author 2", "222"),
        Book("Book 3", "Author 3", "333")
    ]
    
    for book in books:
        library.add_book(book)
    
    # Mehrere Bücher ausleihen
    results = []
    for book in books:
        results.append(library.borrow_book(book.isbn, "U001"))
    
    for result in results:
        print(result)
    
    print(f"Total books borrowed: {len(user.books_borrowed)}")

elif test_case == "multiple_users":
    library = Library("Community Library")
    book = Book("Popular Book", "Famous Author", "999")
    library.add_book(book)
    
    # Mehrere Benutzer erstellen
    users = [
        User("U001", "Alice"),
        User("U002", "Bob"),
        User("U003", "Charlie")
    ]
    
    for user in users:
        library.add_user(user)
    
    # Versuchen, dasselbe Buch mit verschiedenen Benutzern auszuleihen
    result1 = library.borrow_book("999", "U001")
    result2 = library.borrow_book("999", "U002")  # Sollte fehlschlagen
    
    print(result1)
    print(result2)
    print(f"Book's borrower: {book.borrower.name}")

elif test_case == "return_book":
    library = Library("Community Library")
    book = Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456")
    library.add_book(book)
    
    user = User("U001", "Alice")
    library.add_user(user)
    
    # Das Buch ausleihen
    borrow_result = library.borrow_book("123456", "U001")
    print(borrow_result)
    
    # Buchstatus überprüfen
    print(f"Book available: {book.available}")
    print(f"Book borrower: {book.borrower.name}")
    print(f"User's borrowed books: {len(user.books_borrowed)}")
    print(f"First borrowed book title: {user.books_borrowed[0].title}")

elif test_case == "empty_library":
    library = Library("Empty Library")
    result = library.borrow_book("any_isbn", "any_user_id")
    print(result)

elif test_case == "stress_test":
    library = Library("Large Library")
    
    # 100 Bücher erstellen und hinzufügen
    for i in range(1, 101):
        book = Book(f"Book {i}", f"Author {i}", f"ISBN-{i}")
        library.add_book(book)
    
    # 50 Benutzer erstellen und hinzufügen
    for i in range(1, 51):
        user = User(f"U{i:03d}", f"User {i}")
        library.add_user(user)
    
    # 200 Ausleihvorgänge durchführen
    successful = 0
    book_not_found = 0
    user_not_found = 0
    not_available = 0
    
    for _ in range(200):
        # Zufällige ISBNs und Benutzer-IDs generieren (einige gültig, einige ungültig)
        isbn = f"ISBN-{random.randint(1, 120)}"  # Einige werden ungültig sein
        user_id = f"U{random.randint(1, 60):03d}"  # Einige werden ungültig sein
        
        result = library.borrow_book(isbn, user_id)
        
        if result == "Book borrowed successfully":
            successful += 1
        elif result == "Book not found":
            book_not_found += 1
        elif result == "User not found":
            user_not_found += 1
        elif result == "Book is not available":
            not_available += 1
    
    print(f"Successful borrows: {successful}")
    print(f"Book not found: {book_not_found}")
    print(f"User not found: {user_not_found}")
    print(f"Book not available: {not_available}")

elif test_case == "borrower_reference":
    library = Library("Community Library")
    book = Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456")
    library.add_book(book)
    
    user = User("U001", "Alice")
    library.add_user(user)
    
    # Das Buch ausleihen
    library.borrow_book("123456", "U001")
    
    # Referenzen überprüfen
    print(f"Book's borrower name: {book.borrower.name}")
    print(f"First book in user's borrowed list: {user.books_borrowed[0].title}")