不間斷 Python 挑戰 Day 20 - 專題：我如何真確理解...類別?

Wei-Jie Weng
Wei-Jie Weng
2022/01/09閱讀時間約 13 分鐘
全球公衛教授和公共教育家漢斯．羅斯林(Hans Rosling)在其著名的暢銷書「真確」中，提出了13個關於全球貧富、人口、出生/死亡率、教育、公衛等的「留意認知落差測驗」，回答的人不乏受過良好教育的專業人士，結果顯示，受測者在前12題平均只答對2題，遠不如隨機亂選的黑猩猩(如果黑猩猩會答題的話)。作者指出，這樣的結果來自於人類的誇大直覺與偏誤認知，並舉出十個扭曲認知的直覺是如何造成我們誤解身處的世界。
這篇文章並沒有要繼續深入本書的精華，但這本書絕對是連微軟共同創辦人比爾．蓋茲(Bill Gates)都掛保證的好書。這篇的靈感來自於這13道題，事實上，作者所創立的Gapminder基金會就把這一系列的問題放在網路上，提供一般的民眾接受測試，而本篇的目的在於使用到目前為止所學習的概念，實作一個Python版本的測驗程式。

程式架構

資料整理

我們取「真確」書中13道題的其中12道(排除一個圖表題)，使用字典建成12個問題與答案形成的鍵值對。
fact_data = [
　　{"question": "現今全世界的低所得國家裡，多少女孩會讀完小學？"
　　　　　　　　　　"（A）20％（B）40％（C）60％", "answer": "C"},
　　{"question": "世界上的多數人是生活在哪裡？"
　　　　　　　　　　"（A）低所得國家（B）中所得國家（C）高所得國家", "answer": "B"},
　　{"question": "在過去20年，全球赤貧人口占總人口的比例是⋯⋯"
　　　　　　　　　　"（A）幾乎翻倍（B）大致不變（C）幾乎減半", "answer": "C"},
　　{"question": "現今全球的平均壽命是多少？"
　　　　　　　　　　"（A）50歲（B）60歲（C）70歲", "answer": "C"},
　　{"question": "現今全球有20億個兒童，年齡介於0到15歲之間。根據聯合國的估算，到了2100年全球會有多少個兒童？"
　　　　　　　　　　"（A）40億（B）30億（C）20億", "answer": "C"},
　　{"question": "根據聯合國的估算，到了2100年全球會再增加40億人，而主要原因是什麼？"
　　　　　　　　　　"（A）兒童人口增加（不到15歲）（B）成年人口增加（15歲到74歲）（C）老年人口增加（75歲以上）", "answer": "B"},
　　{"question": "過去100年間，全球死於天災的人數是如何變化？"
　　　　　　　　　　"（A）幾乎翻倍（B）大致不變（C）幾乎減半", "answer": "C"},
　　{"question": "現今全球多少2歲兒童有接種疫苗？"
　　　　　　　　　　"（A）20％（B）50％（C）80％", "answer": "C"},
　　{"question": "全球30歲的男性平均接受過10年的學校教育，而同齡的女性平均接受過幾年的學校教育？"
　　　　　　　　　　"（A）9年（B）6年（C）3年", "answer": "A"},
　　{"question": "1996年，老虎、熊貓和黑犀牛都列為瀕危動物。現在這3種動物裡，哪幾種面臨更迫切的危機？"
　　　　　　　　　　"（A）2種（B）1種（C）0種", "answer": "C"},
　　{"question": "全球多少人口享有電力？"
　　　　　　　　　　"（A）20％（B）50％（C）80％", "answer": "C"},
　　{"question": "全球氣象專家認為接下來一百年裡平均氣溫會⋯⋯"
　　　　　　　　　　"（A）更暖（B）一樣（C）更冷", "answer": "A"}
]

建立測驗庫類別

建立一個測驗庫類別CreateTestPool，使每一個問題與答案的配對都能生成一個獨立的物件，這個物件包含兩個屬性，即為問題(self.question)與答案(self.answer)。接著，我們把這些獨立的物件放入一個串列(test_pool)中，以方便取用。
class CreateTestPool:
　　def __init__(self, question, answer):
　　　　self.question = question
　　　　self.answer = answer
test_pool = []
for fact in fact_data:
　　fact_obj = CreateTestPool(fact["question"], fact["answer"])
　　test_pool.append(fact_obj)


建立測驗產生器類別


測驗產生器類別(TestGenerator)的目的在於接受測驗庫類別所生成的物件串列，並與使用者互動完成測驗與計分。因此，這個類別包含了以下屬性：


    

  • 題庫的物件串列(self.question_list)
    • 

  • 使用者得分(self.score)
    • 

  • 使用者當下測驗的題號(self.question_number)
    • 



為了完成這個測驗，我們需要有以下的操作(方法)：


    

  • 查詢是否後面還有題目(is_last_questions(self))
    • 

  • 產生下一道題目(generate_next_question(self))
    • 

  • 檢查答案(check_answer(self, user_answer, correct_answer))
    • 

  • 查詢分數(get_score(self))
    • 



class TestGenerator:
　　def __init__(self, question_list):
　　　　self.score = 0
　　　　self.question_number = 0
　　　　self.question_list = question_list
　　def is_last_questions(self):
　　　　return self.question_number < len(self.question_list)
　　def generate_next_question(self):
　　　　current_question = self.question_list[self.question_number]
　　　　self.question_number += 1
　　　　user_answer = input(f"Q{self.question_number}: {current_question.question} (A/B/C)?: ")
　　　　self.check_answer(user_answer, current_question.answer)
　　def check_answer(self, user_answer, correct_answer):
　　　　if user_answer.lower() == correct_answer.lower():
　　　　　　self.score += 1
　　　　　　print("\t 答案正確！")
　　　　else:
　　　　　　print("\t 答案錯誤！")
　　　　print(f"\t 正確答案是 {correct_answer}.")
　　　　print(f"\t 你的分數: {self.score}/{self.question_number}.")
　　
　　def get_score(self):
　　　　return self.score


測驗主程式


建立一個測驗產生器類別的物件，並在while迴圈內查詢是否已完成測驗，以決定是否繼續呈現下一個題目或是計算總分。


fact_test = TestGenerator(test_pool)
while fact_test.is_last_questions():
　　fact_test.generate_next_question()
# comments
print(f"你的總分: {fact_test.score}/{fact_test.question_number}.")
if fact_test.get_score() > 4:
　　print("恭喜你答得比黑猩猩好！")
elif fact_test.get_score() == 4:
　　print("黑猩猩4ni?")
else:
　　print("趕快買本書來看吧！")


在此專題中，我們把測驗產生器包裝成一個類別，它不需要知道測驗的內容，只需要提供正確的測驗庫，它便可呈現整個測驗的過程給使用者；此外，我們也把建立測驗庫的功能包裝成一個類別，只需要專注於測驗資料的內容與格式，便可以輕鬆更新題庫。


測驗畫面


以下是程式執行與答題的畫面：


Q1: 現今全世界的低所得國家裡，多少女孩會讀完小學？（A）20％（B）40％（C）60％ (A/B/C)?: C
	 答案正確！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 1/1.
Q2: 世界上的多數人是生活在哪裡？（A）低所得國家（B）中所得國家（C）高所得國家 (A/B/C)?: B
	 答案正確！
	 正確答案是 B.
	 你的分數: 2/2.
Q3: 在過去20年，全球赤貧人口占總人口的比例是⋯⋯（A）幾乎翻倍（B）大致不變（C）幾乎減半 (A/B/C)?: B
	 答案錯誤！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 2/3.
Q4: 現今全球的平均壽命是多少？（A）50歲（B）60歲（C）70歲 (A/B/C)?: C
	 答案正確！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 3/4.
Q5: 現今全球有20億個兒童，年齡介於0到15歲之間。根據聯合國的估算，到了2100年全球會有多少個兒童？（A）40億（B）30億（C）20億 (A/B/C)?: C
	 答案正確！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 4/5.
Q6: 根據聯合國的估算，到了2100年全球會再增加40億人，而主要原因是什麼？（A）兒童人口增加（不到15歲）（B）成年人口增加（15歲到74歲）（C）老年人口增加（75歲以上） (A/B/C)?: B
	 答案正確！
	 正確答案是 B.
	 你的分數: 5/6.
Q7: 過去100年間，全球死於天災的人數是如何變化？（A）幾乎翻倍（B）大致不變（C）幾乎減半 (A/B/C)?: C
	 答案正確！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 6/7.
Q8: 現今全球多少2歲兒童有接種疫苗？（A）20％（B）50％（C）80％ (A/B/C)?: C
	 答案正確！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 7/8.
Q9: 全球30歲的男性平均接受過10年的學校教育，而同齡的女性平均接受過幾年的學校教育？（A）9年（B）6年（C）3年 (A/B/C)?: B
	 答案錯誤！
	 正確答案是 A.
	 你的分數: 7/9.
Q10: 1996年，老虎、熊貓和黑犀牛都列為瀕危動物。現在這3種動物裡，哪幾種面臨更迫切的危機？（A）2種（B）1種（C）0種 (A/B/C)?: B
	 答案錯誤！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 7/10.
Q11: 全球多少人口享有電力？（A）20％（B）50％（C）80％ (A/B/C)?: C
	 答案正確！
	 正確答案是 C.
	 你的分數: 8/11.
Q12: 全球氣象專家認為接下來一百年裡平均氣溫會⋯⋯（A）更暖（B）一樣（C）更冷 (A/B/C)?: A
	 答案正確！
	 正確答案是 A.
	 你的分數: 9/12.
你的總分: 9/12.
恭喜你答得比黑猩猩好！


程式範例


本文程式範例收錄於：
https://github.com/wjweng/marathon_python/blob/master/Day1_to_25/marathon_python_day20.py
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