Курс
Тема
Финальный проект спринта: модуль фитнес-трекера
Уроки

1.Как отправлять финальное задание спринта на ревью

2.Как мы проверяем финальные задания

3.Финальный проект спринта: модуль фитнес-трекера

4.У вас новое достижение!

5.Оцените проект и сопровождение

Задание

Финальный проект спринта: модуль фитнес-трекера

Задача итогового проекта этого спринта — создать программный модуль для фитнес-трекера, используя парадигму ООП. Этот модуль должен рассчитывать и отображать результаты тренировки.

Задание

Разработайте программный модуль фитнес-трекера, который обрабатывает данные для трёх видов тренировок: бега, спортивной ходьбы и плавания.
Этот модуль должен выполнять следующие функции:
  • принимать от блока датчиков информацию о прошедшей тренировке,
  • определять вид тренировки,
  • рассчитывать результаты тренировки,
  • выводить информационное сообщение о результатах тренировки.
Информационное сообщение должно включать такие данные:
  • тип тренировки (бег, ходьба или плавание);
  • длительность тренировки;
  • дистанция, которую преодолел пользователь, в километрах;
  • среднюю скорость на дистанции, в км/ч;
  • расход энергии, в килокалориях.
❗ В ТЗ указаны формулы, которые нужно использовать для расчёта результатов тренировок. Хороший разработчик чётко следует всем требованиям ТЗ. Не меняйте формулы, используйте их в точно таком же виде, как они указаны в задании.
Вам не придётся писать программу с нуля. В репозитории с вашим домашним заданием есть файл homework.py. В нём уже описаны некоторые функции и оформлен эскиз будущей программы. Работайте в этом файле и используйте то, что у вас есть, по максимуму.

Структура программы

Базовый класс Training

В классах, описывающих любой из видов тренировки, применяются одни и те же свойства и методы. Чтобы избежать дублирования кода, необходимо создать базовый класс Training. Он должен содержать все основные свойства и методы для тренировок. Каждый класс, описывающий определённый вид тренировки, будет дополнять и расширять базовый класс.
Методы базового класса
Метод get_distance() возвращает дистанцию (в километрах), которую преодолел пользователь за время тренировки.
Формула расчёта:
PYTHON
action * LEN_STEP / M_IN_KM
  • action, тип int — количество совершённых действий (число шагов при ходьбе и беге либо гребков — при плавании).
  • LEN_STEP — расстояние, которое спортсмен преодолевает за один шаг или гребок. Один шаг — это 0.65 метра, один гребок при плавании — 1.38 метра.
  • M_IN_KM — константа для перевода значений из метров в километры. Её значение — 1000.
Метод get_mean_speed() возвращает значение средней скорости движения во время тренировки.
Формула расчёта:
PYTHON
преодолённая_дистанция_за_тренировку / время_тренировки
Метод get_spent_calories() возвращает количество килокалорий, израсходованных за время тренировки.
Логика подсчёта калорий для каждого вида тренировки будет своя, поэтому в базовом классе не нужно описывать поведение метода, в его теле останется ключевое слово pass.
Метод show_training_info() возвращает объект класса сообщения.

class InfoMessage

Это самостоятельный класс для создания объектов сообщений. У этого класса должен быть метод для вывода сообщений на экран.
Объекты этого класса создаются вызовом метода show_training_info() для классов тренировок.
Свойства класса InfoMessage:
  • training_type — имя класса тренировки;
  • duration — длительность тренировки в часах;
  • distance — дистанция в километрах, которую преодолел пользователь за время тренировки;
  • speed — средняя скорость, с которой двигался пользователь;
  • calories — количество килокалорий, которое израсходовал пользователь за время тренировки.
У класса InfoMessage должен быть метод get_message(), который возвращает строку сообщения:
PYTHON
Тип тренировки: {training_type}; Длительность: {duration} ч.; Дистанция: {distance} км; Ср. скорость: {speed} км/ч; Потрачено ккал: {calories}.
❗ Числовые значения при выводе должны быть отформатированы до тысячных долей (до третьего знака после запятой).

Дочерние классы

Каждый вид спортивной активности в модуле должен быть описан соответствующим классом:
  • Бег → class Running;
  • Спортивная ходьба → class SportsWalking;
  • Плавание → class Swimming.
Конструктор каждого из классов должен получать информацию с датчиков:
  • action, тип int — количество совершённых действий (число шагов при ходьбе и беге либо гребков — при плавании);
  • duration, тип float — длительность тренировки;
  • weight, тип float — вес спортсмена.
Чтобы определить дистанцию, которую преодолел спортсмен, нужно число шагов или гребков, переданное в action, перевести в километры.
Для расчёта нужно добавить атрибуты класса:
  • LEN_STEP — расстояние, которое спортсмен преодолевает за один шаг или гребок. Один шаг — это 0.65 метра, один гребок при плавании — 1.38 метра.
  • M_IN_KM — константа для перевода значений из метров в километры. Её значение — 1000.
Методы классов, которые отвечают за обработку данных:
  • расчёт дистанции, которую пользователь преодолел за тренировку: get_distance();
  • расчёт средней скорости движения во время тренировки: get_mean_speed();
  • расчёт количества калорий, израсходованных за тренировку: get_spent_calories();
  • создание объекта сообщения о результатах тренировки: show_training_info().

Особенности реализации классов-наследников

class Running
Все свойства и методы этого класса без изменений наследуются от базового класса. Исключение составляет только метод расчёта калорий, его нужно переопределить.
Расход калорий для бега рассчитывается по такой формуле:
PYTHON
(18 * средняя_скорость + 1.79) * вес_спортсмена / M_IN_KM * время_тренировки_в_минутах
Важно вынести все неименованные значения в константы на уровне класса. Код станет понятнее для разработчиков, которые будут его читать.
Имена констант должны отражать их смысл, для данной формулы имена переменных могут быть такими:
PYTHON
CALORIES_MEAN_SPEED_MULTIPLIER = 18
CALORIES_MEAN_SPEED_SHIFT = 1.79
Тогда формулу для подсчёта калорий можно записать так:
PYTHON
((CALORIES_MEAN_SPEED_MULTIPLIER * средняя_скорость + CALORIES_MEAN_SPEED_SHIFT)
 * вес_спортсмена / M_IN_KM * время тренировки_в_минутах)
class SportsWalking
Конструктор этого класса принимает дополнительный параметр height — рост спортсмена.
Расчёт калорий для этого класса должен проводиться по такой формуле:
PYTHON
((0.035 * вес + (средняя_скорость_в_метрах_в_секунду**2 / рост_в_метрах)
 * 0.029 * вес) * время_тренировки_в_минутах)
Числовым коэффициентам тоже нужны имена, не забывайте про это. Но это не касается, например, значения степени.
class Swimming
Конструктор класса Swimming, кроме свойств базового класса, принимает ещё два параметра:
  • length_pool — длина бассейна в метрах;
  • count_pool — сколько раз пользователь переплыл бассейн.
В классе Swimming нужно переопределить не только метод расчёта калорий get_spent_calories(), но и метод get_mean_speed(), который рассчитывает среднюю скорость.
Формула расчёта средней скорости при плавании:
PYTHON
длина_бассейна * count_pool / M_IN_KM / время_тренировки
Формула для расчёта израсходованных калорий:
PYTHON
(средняя_скорость + 1.1) * 2 * вес * время_тренировки
Есть и ещё один параметр, который надо переопределить, ведь расстояние, преодолеваемое за один гребок, отличается от длины шага. Значит, необходимо переопределить атрибут LEN_STEP базового класса.

Имитация получения данных от блока датчиков фитнес-трекера

Прежде чем отдавать модуль в релиз, его работоспособность нужно проверить на реальном фитнес-трекере. Но у разработчиков не всегда есть такая возможность, поэтому можно имитировать работу датчиков и передать в программу заранее подготовленные тестовые данные.
В исходном коде эти данные уже подготовлены:
PYTHON
if __name__ == '__main__':
    packages = [        
        ('SWM', [720, 1, 80, 25, 40]),
        ('RUN', [15000, 1, 75]),
        ('WLK', [9000, 1, 75, 180]),
    ]

    for workout_type, data in packages:
        training = read_package(workout_type, data)
        main(training)

Данные для тестов

Блок датчиков фитнес-трекера передаёт пакеты данных в виде кортежа, первый элемент которого — кодовое обозначение прошедшей тренировки, второй — список показателей, полученных от датчиков устройства. Для проверки были смоделированы пакеты для каждого вида тренировки и добавлены в список packages:
PYTHON
 packages = [
     ('SWM', [720, 1, 80, 25, 40]),
     ('RUN', [15000, 1, 75]),
     ('WLK', [9000, 1, 75, 180]),
 ]
Последовательность данных в принимаемых пакетах:
Плавание
  • Код тренировки: 'SWM'.
  • Элементы списка: количество гребков, время в часах, вес пользователя, длина бассейна, сколько раз пользователь переплыл бассейн.
Бег
  • Код тренировки: 'RUN'.
  • Элементы списка: количество шагов, время тренировки в часах, вес пользователя.
Спортивная ходьба
  • Код тренировки: 'WLK'.
  • Элементы списка: количество шагов, время тренировки в часах, вес пользователя, рост пользователя.
Программа должна перебирать в цикле список пакетов, распаковывает каждый кортеж и передаёт данные в функцию read_package().

Функция чтения принятых пакетов read_package()

Функция read_package() должна определить тип тренировки и создать объект соответствующего класса, передав ему на вход параметры, полученные во втором аргументе. Этот объект функция должна вернуть.
Функция read_package() должна принимать на вход код тренировки и список её параметров.
PYTHON
read_package(workout_type, data)
В теле функции (или рядом с ней) должен быть словарь, в котором сопоставляются коды тренировок и классы, какие нужно вызвать для каждого типа тренировки.

Функция main()

Функция main() должна принимать на вход экземпляр класса Training.
  • При выполнении функции main() для этого экземпляра должен быть вызван метод show_training_info(); результатом выполнения метода должен быть объект класса InfoMessage, его нужно сохранить в переменную info.
  • Для объекта InfoMessage, сохранённого в переменной info, должен быть вызван метод, который вернёт строку сообщения с данными о тренировке; эту строку нужно передать в функцию print().
Задача описана, можно приступать к её выполнению. Удачи!