आरओपी भाषा में ओओपी (भाग 1): एस 3 कक्षाएं

R एक वस्तु उन्मुख भाषा है। इसमें, बिल्कुल सब कुछ एक वस्तु है, जो कार्यों से शुरू होता है और तालिकाओं के साथ समाप्त होता है।

बदले में, आर में प्रत्येक वस्तु एक वर्ग से संबंधित है। वास्तव में, हमारे आसपास की दुनिया में, स्थिति उसी के बारे में है। हम वस्तुओं से घिरे हैं, और प्रत्येक वस्तु को एक वर्ग के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। एक वर्ग गुण और कार्यों के सेट को निर्धारित करता है जो इस ऑब्जेक्ट के साथ किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, किसी भी रसोई में एक मेज और स्टोव है। और रसोई की मेज और स्टोव को रसोई के उपकरण कहा जा सकता है। तालिका के गुण, एक नियम के रूप में, इसके आयाम, रंग और सामग्री से सीमित होते हैं, जिससे यह बनाया जाता है। स्टोव में गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला है, कम से कम बिजली, बर्नर की संख्या और स्टोव (इलेक्ट्रिक या गैस) का प्रकार अनिवार्य होगा।

वस्तुओं पर किए जा सकने वाले कार्य उनके तरीके कहलाते हैं। क्रमशः तालिका और प्लेट के लिए, तरीकों का सेट भी अलग होगा। आप मेज पर रात का भोजन कर सकते हैं, आप उस पर खाना बना सकते हैं, लेकिन भोजन को गर्म करना असंभव है, जिसके लिए आमतौर पर एक स्टोव का उपयोग किया जाता है।

सामग्री

• वर्ग गुण
• सामान्यीकृत कार्य
• S3 क्लास क्या है और अपनी कक्षा कैसे बनाएं
• कस्टम S3 वर्गों को असाइनमेंट कार्य
• जेनेरिक प्रिंट फ़ंक्शन के लिए कस्टम तरीके विकसित करना
• इसके लिए एक सामान्यीकृत फ़ंक्शन और विधियाँ बनाना
• विरासत
• जब आप अपनी कक्षाओं का उपयोग कर सकते हैं
• निष्कर्ष

वर्ग गुण

आर में, प्रत्येक वस्तु भी एक वर्ग की है। वर्ग के आधार पर, इसमें गुणों और विधियों का एक निश्चित समूह होता है। ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग (OOP) के संदर्भ में, ऑब्जेक्ट्स के समूहों और समूहों में गुणों और विधियों के सेट में समान संयोजन की संभावना को एनकैप्सुलेशन कहा जाता है ।

एक वेक्टर R में वस्तुओं का सबसे सरल वर्ग है, इसमें लंबाई की संपत्ति है। एक उदाहरण के लिए हम अंतर्निहित वेक्टर अक्षरों को लेंगे।

length(letters) 

 [1] 26 

length फ़ंक्शन का उपयोग करते हुए, हमें अक्षरों की लंबाई वेक्टर मिली। अब आइरिस के अंतर्निहित फंक्शन में उसी फ़ंक्शन को लागू करने का प्रयास करें।

 length(iris) 

 [1] 5 

length फ़ंक्शन, तालिकाओं पर लागू, कॉलम की संख्या लौटाता है।

टेबल्स के पास एक और संपत्ति, आयाम भी है।

 dim(iris) 

 [1] 150 5 

ऊपर दिए गए उदाहरण में dim कार्य यह दिखाता है कि आइरिस तालिका में 150 पंक्तियाँ और 5 स्तंभ हैं।

बदले में, वेक्टर का कोई आयाम नहीं है।

 dim(letters) 

 NULL 

इस प्रकार, हमने यह सुनिश्चित किया कि विभिन्न वर्गों की वस्तुओं के गुणों का एक अलग समूह है।

सामान्यीकृत कार्य

R के कई सामान्य कार्य हैं: print , plot , summary , आदि। ये कार्य अलग-अलग वर्गों की वस्तुओं के साथ अलग तरह से काम करते हैं।

उदाहरण के लिए, plot फ़ंक्शन को लें। आइरिस तालिका को इसके मुख्य तर्क के रूप में पारित करके चलाते हैं।

plot(iris)

परिणाम:

अब एक सामान्य वितरण वाले 100 यादृच्छिक संख्याओं के वेक्टर को plot फ़ंक्शन में पास करने का प्रयास करते हैं।

plot(rnorm(100, 50, 30))

परिणाम:

हमें अलग-अलग ग्राफ मिले, पहले मामले में, सहसंबंध मैट्रिक्स, दूसरे में, तितर बितर भूखंड, जिस पर एक्स-अक्ष के साथ अवलोकन सूचकांक प्रदर्शित किया गया है, और वाई-अक्ष के साथ इसका मूल्य।

इस प्रकार, plot फ़ंक्शन विभिन्न वर्गों के साथ काम करने के लिए अनुकूल हो सकता है। यदि हम ओओपी शब्दावली में वापस आते हैं, तो आने वाली वस्तु के वर्ग को निर्धारित करने और विभिन्न वर्गों की वस्तुओं के साथ विभिन्न क्रियाएं करने की क्षमता को बहुरूपता कहा जाता है । यह इस तथ्य के कारण है कि यह फ़ंक्शन विभिन्न वर्गों के साथ काम करने के लिए लिखे गए विभिन्न तरीकों के लिए सिर्फ एक आवरण है। आप इसे निम्न कमांड से सत्यापित कर सकते हैं:

 body(plot) 

 UseMethod("plot") 

body कमांड R बॉडी को R कंसोल पर प्रिंट करता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, बॉडी फंक्शन के शरीर में सिर्फ एक UseMethod("plot") कमांड होता है।

यानी plot फ़ंक्शन, बस इसके लिए लिखी गई कई विधियों में से एक को शुरू करता है, जो इसके पास किए गए ऑब्जेक्ट के वर्ग पर निर्भर करता है। इसकी सभी विधियों की सूची निम्नानुसार देखें।

 methods(plot) 

  [1] plot.acf* plot.data.frame* plot.decomposed.ts* [4] plot.default plot.dendrogram* plot.density* [7] plot.ecdf plot.factor* plot.formula* [10] plot.function plot.hclust* plot.histogram* [13] plot.HoltWinters* plot.isoreg* plot.lm* [16] plot.medpolish* plot.mlm* plot.ppr* [19] plot.prcomp* plot.princomp* plot.profile.nls* [22] plot.raster* plot.spec* plot.stepfun [25] plot.stl* plot.table* plot.ts [28] plot.tskernel* plot.TukeyHSD* 

परिणाम इंगित करता है कि प्लॉट फ़ंक्शन में 29 विधियां हैं, जिसके बीच प्लॉट है।डफॉल्ट है , जो डिफ़ॉल्ट रूप से कार्य करता है यदि फ़ंक्शन इनपुट के लिए अज्ञात वर्ग का ऑब्जेक्ट प्राप्त करता है।

methods फंक्शन का उपयोग करके, आप उन सभी सामान्यीकृत फ़ंक्शंस का एक सेट भी प्राप्त कर सकते हैं, जो किसी भी वर्ग के लिए लिखी गई विधि हो।

 methods(, "data.frame") 

  [1] $<- [ [[ [[<- [5] [<- aggregate anyDuplicated as.data.frame [9] as.list as.matrix by cbind [13] coerce dim dimnames dimnames<- [17] droplevels duplicated edit format [21] formula head initialize is.na [25] Math merge na.exclude na.omit [29] Ops plot print prompt [33] rbind row.names row.names<- rowsum [37] show slotsFromS3 split split<- [41] stack str subset summary [45] Summary t tail transform [49] type.convert unique unstack within 

S3 क्लास क्या है और अपनी कक्षा कैसे बनाएं

आर में कई कक्षाएं हैं जो आप खुद बना सकते हैं। सबसे लोकप्रिय में से एक S3 है।

यह वर्ग एक सूची है जिसमें आपके द्वारा बनाई गई कक्षा के विभिन्न गुण संग्रहीत किए जाते हैं। अपनी खुद की कक्षा बनाने के लिए, बस एक सूची बनाएं और उसे एक कक्षा नाम दें।

"द आर्ट ऑफ प्रोग्रामिंग इन आर" पुस्तक कर्मचारी वर्ग का एक उदाहरण देती है, जो कर्मचारी के बारे में जानकारी संग्रहीत करती है। इस लेख के एक उदाहरण के रूप में, मैंने कर्मचारियों के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए एक वस्तु लेने का फैसला किया। लेकिन इसे और अधिक जटिल और कार्यात्मक बना दिया।

 #    employee1 <- list(name = "Oleg", surname = "Petrov", salary = 1500, salary_datetime = Sys.Date(), previous_sallary = NULL, update = Sys.time()) #    class(employee1) <- "emp" 

इस प्रकार, हमने अपना स्वयं का वर्ग बनाया, जो अपनी संरचना में निम्नलिखित डेटा को संग्रहीत करता है:

• कर्मचारी का नाम
• कर्मचारी उपनाम
• वेतन
• वह समय जब वेतन स्थापित किया गया था
• पिछला वेतन
• जानकारी के अंतिम अद्यतन की तिथि और समय

उसके बाद, class(employee1) <- "emp" कमांड के साथ class(employee1) <- "emp" हम क्लास एम्प को ऑब्जेक्ट पर असाइन करते हैं।

कक्षा के साम्राज्य की वस्तुओं को बनाने की सुविधा के लिए , आप एक फ़ंक्शन लिख सकते हैं।

 #     create_employee <- function(name, surname, salary, salary_datetime = Sys.Date(), update = Sys.time()) { out <- list(name = name, surname = surname, salary = salary, salary_datetime = salary_datetime, previous_sallary = NULL, update = update) class(out) <- "emp" return(out) } #    emp    create_employee employee1 <- create_employee("Oleg", "Petrov", 1500) #     class(employee1) 

 [1] "emp" 

कस्टम S3 वर्गों को असाइनमेंट कार्य

इसलिए, हमने अपना वर्ग साम्राज्य बनाया, लेकिन अभी तक इसने हमें कुछ नहीं दिया है। आइए देखें कि हमने अपनी कक्षा क्यों बनाई और हम इसके साथ क्या कर सकते हैं।

सबसे पहले, आप बनाए गए वर्ग के लिए असाइनमेंट फ़ंक्शन लिख सकते हैं।

 "[<-.emp" <- function(x, i, value) { if ( i == "salary" || i == 3 ) { cat(x$name, x$surname, "has changed salary from", x$salary, "to", value) x$previous_sallary <- x$salary x$salary <- value x$salary_datetime <- Sys.Date() x$update <- Sys.time() } else { cat( "You can`t change anything except salary" ) } return(x) } 

 "[[<-.emp" <- function(x, i, value) { if ( i == "salary" || i == 3 ) { cat(x$name, x$surname, "has changed salary from", x$salary, "to", value) x$previous_sallary <- x$salary x$salary <- value x$salary_datetime <- Sys.Date() x$update <- Sys.time() } else { cat( "You can`t change anything except salary" ) } return(x) } 

बनाते समय, असाइनमेंट फ़ंक्शंस हमेशा उद्धृत किए जाते हैं, और इस तरह दिखते हैं: "[<-. " / "[[<-. " । और उनके पास 3 आवश्यक तर्क हैं।

• x - वह वस्तु जिसके लिए मान असाइन किया जाएगा;
• i - वस्तु के तत्व का नाम / सूचकांक (नाम, उपनाम, वेतन, सैलरी_डाइमटाइम, पिछले_साल, अद्यतन);
• मूल्य - निर्दिष्ट मूल्य।

फ़ंक्शन के शरीर में आगे आप लिखते हैं कि आपकी कक्षा के तत्वों को कैसे बदलना चाहिए। मेरे मामले में, मैं चाहता हूं कि उपयोगकर्ता केवल वेतन ( वेतन तत्व, जिसका सूचकांक 3 है) को बदलने में सक्षम हो। इसलिए, फ़ंक्शन के अंदर, मैं एक if ( i == "salary" || i == 3 ) check if ( i == "salary" || i == 3 ) लिखता हूं if ( i == "salary" || i == 3 ) । यदि उपयोगकर्ता अन्य गुणों को संपादित करने की कोशिश करता है, तो उसे "You can't change anything except salary" संदेश प्राप्त होता है।

जब वेतन तत्व बदल जाता है, तो एक संदेश प्रदर्शित होता है जिसमें कर्मचारी का नाम और उपनाम, उसका वर्तमान और नया वेतन स्तर होता है। वर्तमान वेतन पिछले_साल संपत्ति के लिए पारित किया जाता है, और वेतन को एक नया मूल्य सौंपा जाता है । सैलरी_डाइमटाइम और अपडेट प्रॉपर्टीज के मूल्य भी अपडेट किए गए हैं।

अब आप वेतन को बदलने की कोशिश कर सकते हैं।

 employee1["salary"] <- 1750 

 Oleg Petrov has changed salary from 1500 to 1750 

सामान्य कार्यों के लिए कस्टम तरीके विकसित करना

इससे पहले, आपको पहले से ही पता था कि आर में सामान्यीकृत कार्य हैं जो ऑब्जेक्ट के इनपुट पर प्राप्त वर्ग के आधार पर अपने व्यवहार को बदलते हैं।

आप अपने तरीकों को मौजूदा सामान्यीकृत कार्यों में जोड़ सकते हैं और यहां तक ​​कि अपने सामान्यीकृत कार्यों को भी बना सकते हैं।

सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले सामान्य कार्यों में से एक print । हर बार जब आप किसी वस्तु को उसके नाम से पुकारते हैं तो यह कार्य शुरू हो जाता है। अब हमारे द्वारा बनाए गए एम्पायर क्लास ऑब्जेक्ट का प्रिंट आउटपुट कुछ इस प्रकार है:

 $name [1] "Oleg" $surname [1] "Petrov" $salary [1] 1750 $salary_datetime [1] "2019-05-29" $previous_sallary [1] 1500 $update [1] "2019-05-29 11:13:25 EEST" 

प्रिंट फ़ंक्शन के लिए हमारी विधि लिखें।

 print.emp <- function(x) { cat("Name:", x$name, x$surname, "\n", "Current salary:", x$salary, "\n", "Days from last udpate:", Sys.Date() - x$salary_datetime, "\n", "Previous salary:", x$previous_sallary) } 

अब प्रिंट फंक्शन हमारे एम्पायर क्लास की वस्तुओं को प्रिंट कर सकता है। बस कंसोल में ऑब्जेक्ट का नाम दर्ज करें और निम्नलिखित आउटपुट प्राप्त करें।

 employee1 

 Name: Oleg Petrov Current salary: 1750 Days from last udpate: 0 Previous salary: 1500 

सामान्य कार्य और विधियाँ बनाना

अधिकांश जेनेरिक फ़ंक्शंस समान दिखते हैं और केवल UseMethod फ़ंक्शन का उपयोग करते हैं।

 #   get_salary <- function(x, ...) { UseMethod("get_salary") } 

अब हम इसके लिए दो तरीके लिखेंगे, एक एम्पायर क्लास की वस्तुओं के साथ काम करने के लिए, दूसरा तरीका अन्य सभी वर्गों की वस्तुओं के लिए डिफ़ॉल्ट रूप से लॉन्च किया जाएगा, जिसके साथ काम करने के लिए हमारे सामान्यीकृत फ़ंक्शन में अलग से लिखित विधि नहीं है।

 #      emp get_salary.emp <- function(x) x$salary #      get_salary.default <- function(x) cat("Work only with emp class objects") 

विधि के नाम में फ़ंक्शन का नाम और वस्तुओं का वर्ग होता है जो इस विधि को संसाधित करेगा। यदि आप कोई क्लास ऑब्जेक्ट पास करते हैं, जिसके लिए विधि नहीं लिखी जाती है, तो डिफ़ॉल्ट विधि हर बार चलाई जाएगी।

 get_salary(employee1) 

 [1] 1750 

 get_salary(iris) 

 Work only with emp class objects 

विरासत

ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग सीखते समय एक और शब्द आपके सामने आएगा।

चित्र में दिखाया गया है कि सब कुछ एक परिवहन वर्ग के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। दरअसल, इन सभी वस्तुओं में एक सामान्य विधि है - आंदोलन, और सामान्य गुण, उदाहरण के लिए, गति। फिर भी, सभी 6 वस्तुओं को तीन उपवर्गों में विभाजित किया जा सकता है: भूमि, जल और वायु। इस मामले में, उपवर्ग मूल वर्ग के गुणों को विरासत में देगा, लेकिन इसमें अतिरिक्त गुण और विधियां भी होंगी। ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग के ढांचे में एक समान संपत्ति को विरासत कहा जाता है।

हमारे उदाहरण में, हम दूरस्थ श्रमिकों को दूरस्थ_कम के एक अलग उपवर्ग को आवंटित कर सकते हैं। ऐसे कर्मचारियों के पास एक अतिरिक्त संपत्ति होगी: निवास का शहर।

 #    employee2 <- list(name = "Ivan", surname = "Ivanov", salary = 500, salary_datetime = Sys.Date(), previous_sallary = NULL, update = Sys.time(), city = "Moscow") #    remote_emp class(employee2) <- c("remote_emp", "emp") #    class(employee2) 

 [1] "remote_emp" "emp" 

एक वर्ग निर्दिष्ट करते समय, एक उपवर्ग का निर्माण करते हुए, हम एक वेक्टर का उपयोग करते हैं जिसमें पहला तत्व उपवर्ग का नाम होता है, इसके बाद मूल वर्ग का नाम आता है।

विरासत के मामले में , अभिभावक वर्ग के साथ काम करने के लिए लिखे गए सभी सामान्यीकृत कार्य और विधियां अपने उपवर्गों के साथ सही ढंग से काम करेंगे।

 #    remote_emp   employee2 

 Name: Ivan Ivanov Current salary: 500 Days from last udpate: 0 Previous salary: 

 #   salary   remote_emp get_salary(employee2) 

 [1] 500 

लेकिन आप प्रत्येक उपवर्ग के लिए अलग से तरीके विकसित कर सकते हैं।

 #     salary   remote_emp get_salary.remote_emp <- function(x) { cat(x$surname, "remote from", x$city, "\n") return(x$salary) } 

 #   salary   remote_emp get_salary(employee2) 

 Ivanov remote from Moscow [1] 500 

यह निम्नानुसार काम करता है। सबसे पहले, सामान्यीकृत फ़ंक्शन रिमोट_पॉइंट उपवर्ग के लिए लिखी गई विधि की खोज करता है, अगर यह नहीं मिलता है, तो यह आगे बढ़ता है और मूल वर्ग के लिए लिखी गई विधि की तलाश करता है।

जब आप अपनी कक्षाओं का उपयोग कर सकते हैं

यह संभावना नहीं है कि आपकी खुद की S3 कक्षाएं बनाने की कार्यक्षमता उन लोगों के लिए उपयोगी होगी जो अभी R भाषा में महारत हासिल करने के लिए अपनी यात्रा शुरू कर रहे हैं।

व्यक्तिगत रूप से, वे rfacebookstat पैकेज को विकसित करने में काम आए। तथ्य यह है कि फेसबुक एपीआई में, एक्शन_ब्रेकडाउन पैरामीटर घटनाओं को लोड करने और विभिन्न समूहों में विज्ञापन प्रकाशनों का जवाब देने के लिए मौजूद है।

ऐसे समूहों का उपयोग करते समय, आपको निम्न प्रारूप में JSON संरचना के रूप में प्रतिक्रिया मिलती है:

 { "action_name": "like", "action_type": "post_reaction", "value": 6 } { "action_type": "comment", "value": 4 } 

अलग-अलग एक्शन_ब्रेकडाउन के लिए तत्वों की संख्या और नाम अलग-अलग है, इसलिए प्रत्येक के लिए आपको अपना पार्सर लिखना होगा। इस समस्या को हल करने के लिए, मैंने कस्टम S3 वर्गों और विधियों के एक सेट के साथ एक सामान्यीकृत फ़ंक्शन बनाने के लिए कार्यक्षमता का उपयोग किया।

जब तर्कों के साथ घटनाओं के आधार पर घटनाओं के आंकड़ों का अनुरोध किया जाता है, तो एक वर्ग परिभाषित किया गया था जो एपीआई से प्राप्त प्रतिक्रिया को सौंपा गया था। प्रतिक्रिया एक सामान्य कार्य के लिए पारित की गई थी, और पहले निर्दिष्ट वर्ग के आधार पर, एक विधि निर्धारित की गई थी जिसने परिणाम को पार्स किया। कार्यान्वयन विवरण में देरी करने के इच्छुक किसी भी व्यक्ति को एक सामान्यीकृत फ़ंक्शन और विधियाँ बनाने के लिए कोड मिल सकता है, और यहाँ उनका उपयोग किया गया है।

मेरे मामले में, मैंने विशेष रूप से पैकेज के अंदर उन्हें संसाधित करने के लिए कक्षाओं और विधियों का उपयोग किया। यदि आपको आम तौर पर आपके द्वारा बनाई गई कक्षाओं के साथ काम करने के लिए इंटरफ़ेस के साथ पैकेज का उपयोगकर्ता प्रदान करने की आवश्यकता है, तो सभी तरीकों को S3method फ़ाइल में S3method निर्देश के रूप में निम्नानुसार शामिल किया जाना चाहिए।

 S3method(_,) S3method("[<-",emp) S3method("[[<-",emp) S3method("print",emp) 

निष्कर्ष

जैसा कि लेख के शीर्षक से स्पष्ट है, यह सिर्फ पहला हिस्सा है, क्योंकि , आर 3 में, एस 3 वर्गों के अलावा, अन्य हैं: एस 4 , आर 5 ( आरसी ), आर 6 । भविष्य में मैं इनमें से प्रत्येक OOP कार्यान्वयन के बारे में लिखने की कोशिश करूंगा। फिर भी, अंग्रेजी स्तर वाला कोई भी व्यक्ति उन्हें स्वतंत्र रूप से किताबें पढ़ने की अनुमति देता है, फिर हेडली विकम संक्षिप्त है, और उदाहरण के साथ उन्होंने अपनी पुस्तक "एडवांस्ड आर" में इस विषय को कवर किया।

अगर अचानक एक लेख में मुझे S3 वर्गों के बारे में कुछ महत्वपूर्ण जानकारी याद आती है, अगर आप टिप्पणियों में इस बारे में लिखेंगे तो मैं आभारी रहूंगा।