管理者インターフェース
CoddyのPythonジャーニー「Object Oriented Programming」セクションの一部 — レッスン 59/64。
チャレンジ
中級このチャレンジでは、図書館管理システムの管理機能を実装します。
library.pyファイルを修正して、図書館の状態に関する主要な統計情報を辞書形式で返すget_statisticsメソッドをLibraryクラスに追加する必要があります。実装の詳細は、ファイル内のTODOコメントに記載されています。
統計情報には以下の内容を含める必要があります：
- 蔵書総数
- 貸出可能数
- 貸出中数
- 総ユーザー数
- 本を借りているユーザー数
book.pyおよびuser.pyファイルには、ソリューションが対話する実装済みのクラスが含まれています。システムの構造を理解するためにこれらのファイルを確認することはできますが、実装はlibrary.pyファイルに集中してください。
チートシート
このチャレンジは、特定のレッスン内容を提供せずに、図書館管理システムの統計を実装することに焦点を当てています。このタスクでは、総書籍数、利用可能な書籍数、貸出中の書籍数、総ユーザー数、および書籍を借りているユーザー数などの図書館指標を含む辞書を返す get_statistics メソッドを作成します。
自分で試してみよう
from book import Book
from user import User
from library import Library
# テストケースのハンドラー
test_case = input()
if test_case == "empty_library":
library = Library("Empty Library")
stats = library.get_statistics()
print(f"Total Books: {stats['total_books']}")
print(f"Available Books: {stats['available_books']}")
print(f"Borrowed Books: {stats['borrowed_books']}")
print(f"Total Users: {stats['total_users']}")
print(f"Users with Books: {stats['users_with_books']}")
elif test_case == "with_borrowed_books":
library = Library("Community Library")
# 本とユーザーを追加
library.add_book(Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456"))
library.add_book(Book("To Kill a Mockingbird", "Harper Lee", "789012"))
library.add_book(Book("1984", "George Orwell", "345678"))
library.add_user(User("U001", "Alice"))
library.add_user(User("U002", "Bob"))
library.add_user(User("U003", "Charlie"))
# 本を借りる
library.borrow_book("123456", "U001")
library.borrow_book("789012", "U001") # Aliceが2冊借りる
library.borrow_book("345678", "U002") # Bobが1冊借りる
stats = library.get_statistics()
print(f"Total Books: {stats['total_books']}")
print(f"Available Books: {stats['available_books']}")
print(f"Borrowed Books: {stats['borrowed_books']}")
print(f"Total Users: {stats['total_users']}")
print(f"Users with Books: {stats['users_with_books']}")
elif test_case == "return_books":
library = Library("Return Test Library")
# 本とユーザーを追加
library.add_book(Book("Python Programming", "John Smith", "111222"))
library.add_book(Book("Data Structures", "Jane Doe", "333444"))
library.add_user(User("U101", "David"))
library.add_user(User("U102", "Emma"))
# 本を借りる
library.borrow_book("111222", "U101")
# 返却前の統計を取得
stats_before = library.get_statistics()
print("Before returning:")
print(f"Total Books: {stats_before['total_books']}")
print(f"Available Books: {stats_before['available_books']}")
print(f"Borrowed Books: {stats_before['borrowed_books']}")
print(f"Users with Books: {stats_before['users_with_books']}")
# 本の返却処理（本来はLibraryクラス内に記述されるもの）
book = next((book for book in library.books if book.isbn == "111222"), None)
user = next((user for user in library.users if user.user_id == "U101"), None)
if book and user:
book.available = True
book.borrower = None
user.books_borrowed.remove(book)
print("Book returned successfully")
# 返却後の統計を取得
stats_after = library.get_statistics()
print("\
After returning:")
print(f"Total Books: {stats_after['total_books']}")
print(f"Available Books: {stats_after['available_books']}")
print(f"Borrowed Books: {stats_after['borrowed_books']}")
print(f"Users with Books: {stats_after['users_with_books']}")
elif test_case == "edge_cases":
# 空の図書館
empty_library = Library("Empty Library")
empty_stats = empty_library.get_statistics()
print("Empty library statistics:")
print(f"Total Books: {empty_stats['total_books']}")
print(f"Available Books: {empty_stats['available_books']}")
print(f"Borrowed Books: {empty_stats['borrowed_books']}")
print(f"Total Users: {empty_stats['total_users']}")
print(f"Users with Books: {empty_stats['users_with_books']}")
# 本はあるがユーザーがいない場合
books_only = Library("Books Only")
books_only.add_book(Book("Book 1", "Author 1", "B001"))
books_only.add_book(Book("Book 2", "Author 2", "B002"))
books_stats = books_only.get_statistics()
print("\
Library with books but no users:")
print(f"Total Books: {books_stats['total_books']}")
print(f"Available Books: {books_stats['available_books']}")
print(f"Total Users: {books_stats['total_users']}")
print(f"Users with Books: {books_stats['users_with_books']}")
# ユーザーはいるが本がない場合
users_only = Library("Users Only")
users_only.add_user(User("U201", "User 1"))
users_only.add_user(User("U202", "User 2"))
users_stats = users_only.get_statistics()
print("\
Library with users but no books:")
print(f"Total Books: {users_stats['total_books']}")
print(f"Available Books: {users_stats['available_books']}")
print(f"Total Users: {users_stats['total_users']}")
print(f"Users with Books: {users_stats['users_with_books']}")
# エラーケース
error_library = Library("Error Test")
error_library.add_book(Book("Error Book", "Error Author", "E001"))
error_library.add_user(User("E101", "Error User"))
print("\
Error cases:")
print(f"Borrow non-existent book: {error_library.borrow_book('NONEXISTENT', 'E101')}")
print(f"Borrow with non-existent user: {error_library.borrow_book('E001', 'NONEXISTENT')}")
elif test_case == "large_library":
large_library = Library("Large Library")
# 100冊の本を追加
for i in range(1, 101):
large_library.add_book(Book(f"Book {i}", f"Author {i}", f"ISBN{i:06d}"))
# 100人のユーザーを追加
for i in range(1, 101):
large_library.add_user(User(f"U{i:03d}", f"User {i}"))
# 50人のユーザーに本を借りさせる
for i in range(1, 51):
large_library.borrow_book(f"ISBN{i:06d}", f"U{i:03d}")
# 一部のユーザーに複数の本を借りさせる
for i in range(1, 11):
large_library.borrow_book(f"ISBN{i+50:06d}", f"U{i:03d}")
stats = large_library.get_statistics()
print("Large library statistics:")
print(f"Total Books: {stats['total_books']}")
print(f"Available Books: {stats['available_books']}")
print(f"Borrowed Books: {stats['borrowed_books']}")
print(f"Total Users: {stats['total_users']}")
print(f"Users with Books: {stats['users_with_books']}")
# 計算結果の検証
print("\
Verification:")
print(f"Total books should be 100: {stats['total_books'] == 100}")
print(f"Borrowed books should be 60: {stats['borrowed_books'] == 60}")
print(f"Available books should be 40: {stats['available_books'] == 40}")
print(f"Users with books should be 50: {stats['users_with_books'] == 50}")
elif test_case == "statistics_accuracy":
accuracy_library = Library("Accuracy Test")
# 正確に10冊の本を追加
for i in range(1, 11):
accuracy_library.add_book(Book(f"Book {i}", f"Author {i}", f"A{i:03d}"))
# 正確に5人のユーザーを追加
for i in range(1, 6):
accuracy_library.add_user(User(f"AU{i}", f"Accuracy User {i}"))
# まだ本は借りられていない状態
stats1 = accuracy_library.get_statistics()
print("Initial state:")
print(f"Total Books: {stats1['total_books']} (Expected: 10)")
print(f"Available Books: {stats1['available_books']} (Expected: 10)")
print(f"Borrowed Books: {stats1['borrowed_books']} (Expected: 0)")
print(f"Total Users: {stats1['total_users']} (Expected: 5)")
print(f"Users with Books: {stats1['users_with_books']} (Expected: 0)")
# 3人のユーザーに本を借りさせる
accuracy_library.borrow_book("A001", "AU1")
accuracy_library.borrow_book("A002", "AU1") # ユーザー1が2冊借りる
accuracy_library.borrow_book("A003", "AU2") # ユーザー2が1冊借りる
accuracy_library.borrow_book("A004", "AU3") # ユーザー3が1冊借りる
stats2 = accuracy_library.get_statistics()
print("\
After borrowing:")
print(f"Total Books: {stats2['total_books']} (Expected: 10)")
print(f"Available Books: {stats2['available_books']} (Expected: 6)")
print(f"Borrowed Books: {stats2['borrowed_books']} (Expected: 4)")
print(f"Total Users: {stats2['total_users']} (Expected: 5)")
print(f"Users with Books: {stats2['users_with_books']} (Expected: 3)")