貸出システム
CoddyのPythonジャーニー「Object Oriented Programming」セクションの一部 — レッスン 57/64。
チャレンジ
中級このチャレンジでは、貸出機能を備えた図書管理システムを実装します。
以下のファイルに必要な機能を実装してください：
book.py- Bookクラスの定義が含まれていますuser.py- Userクラスの定義が含まれていますlibrary.py-borrow_bookメソッドを実装するLibraryクラスが含まれています
各ファイル内のTODOコメントに従って、ステップバイステップで実装を進めてください。borrow_bookメソッドは、本やユーザーが見つからない場合や、貸出可能状態のチェックなど、さまざまなシナリオを処理する必要があります。
チートシート
このチャレンジでは、オブジェクト指向プログラミングの原則を使用して図書管理システムを実装することに焦点を当てています。このシステムには、主に3つのクラスが含まれます。
- Bookクラス - 図書館内の個々の本を表します
- Userクラス - 本を借りることができる図書館の利用者をあらわします
- Libraryクラス - 本のコレクションを管理し、貸出操作を処理します
主な機能には、以下を処理する borrow_book メソッドの実装が含まれます。
- システム内に本とユーザーが存在するかどうかの確認
- 貸し出す前の本の利用可能性の確認
- ユーザーと本の間の貸出プロセスの管理
自分で試してみよう
from book import Book
from user import User
from library import Library
import random
# 包括的なテストケースハンドラー
test_case = input()
# 基本機能のテスト
if test_case == "borrow_success":
library = Library("Community Library")
# 本とユーザーを追加
book = Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456")
library.add_book(book)
user = User("U001", "Alice")
library.add_user(user)
# 本を借りる
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")
# 本とユーザーを追加
book = Book("The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", "123456")
book.available = False # 本はすでに貸出中
library.add_book(book)
user = User("U001", "Alice")
library.add_user(user)
# 利用不可能な本を借りようとする
result = library.borrow_book("123456", "U001")
print(result)
# エッジケースと追加テスト
elif test_case == "multiple_books":
library = Library("Community Library")
user = User("U001", "Alice")
library.add_user(user)
# 複数の本を作成
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)
# 複数の本を借りる
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)
# 複数のユーザーを作成
users = [
User("U001", "Alice"),
User("U002", "Bob"),
User("U003", "Charlie")
]
for user in users:
library.add_user(user)
# 同じ本を異なるユーザーで借りようとする
result1 = library.borrow_book("999", "U001")
result2 = library.borrow_book("999", "U002") # 失敗するはず
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)
# 本を借りる
borrow_result = library.borrow_book("123456", "U001")
print(borrow_result)
# 本の状態を確認
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冊の本を作成して追加
for i in range(1, 101):
book = Book(f"Book {i}", f"Author {i}", f"ISBN-{i}")
library.add_book(book)
# 50人のユーザーを作成して追加
for i in range(1, 51):
user = User(f"U{i:03d}", f"User {i}")
library.add_user(user)
# 200回の貸出操作を実行
successful = 0
book_not_found = 0
user_not_found = 0
not_available = 0
for _ in range(200):
# ランダムなISBNとユーザーIDを生成（一部は有効、一部は無効）
isbn = f"ISBN-{random.randint(1, 120)}" # 一部は無効になる
user_id = f"U{random.randint(1, 60):03d}" # 一部は無効になる
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)
# 本を借りる
library.borrow_book("123456", "U001")
# 参照を確認
print(f"Book's borrower name: {book.borrower.name}")
print(f"First book in user's borrowed list: {user.books_borrowed[0].title}")