Java-SSD3-实验4《面向对象——继承》

一，实验目的

1. 理解面向对象编程，尤其是继承的思想，学习通过继承，在父类的基础上创建子类
2. 使用关键字super调用父类的构造方法和方法
3. 在子类中覆盖方法

二、实验内容

   1. （P380, 11.1）【三角形类Triangle】设计一个名为Triangle的类来扩展GeometricObject类。该类包括：

（1）三个名为side1、side2和side3的double数据域表示这个三角形的三条边，它们的默认值是1.0。

（2）一个无参构造方法创建默认的三角形。

（3）一个能创建带指定side1、side2和side3的三角形的构造方法。

（4）所有三个数据域的访问器方法。

（5）一个名为getArea()的方法返回这个三角形的面积。计算三角形面积的公式参见实验1练习题2.19。

（6）一个名为getPerimeter()的方法返回这个三角形的周长。

（7）一个名为toString()的方法返回这个三角形的字符串描述，显示三角形的三边长、周长及面积。

 

目标输出任务：

• 画出Triangle类和GeometricObject类的UML图。

• 实现这些类。

• 编写一个测试程序，创建边长为1、1.5和1，颜色为yellow，filled为true的Triangle对象，然后显示它的三边长、周长、面积、颜色以及是否被填充。

 

1.1画出UML类图如下图所示：

 

1.2运行结果分析

 1）输入题中所给数据，程序运行结果如下图所示：

2）输入另一组测试数据，程序运行结果如下图所示：

由上可知该程序符合实验要求。

 

1.3心得体会

 

   面向对象相比面向过程虽然方便却也多了体力活。但IDEA中含有各种插件，以后要多多研究，可以方便编程。这个题是最基本的继承，并未遇到难坎。总的来说，细心为上。

 

1.4源代码展示

1. public class Program1 {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         Triangle t = new Triangle(1,1,1);  
4.         t.setColor("yellow");  
5.         t.setFilled(true);  
6.         System.out.println(t.toString());  
7.   
8.     }  
9. }  
10.   
11. class GeometricObject{  
12.     private String color ;  
13.     private boolean filled;  
14.   
15.   
16.     public GeometricObject() {  
17.     }  
18.   
19.     public GeometricObject(String color, boolean filled) {  
20.         this.color = color;  
21.         this.filled = filled;  
22.     }  
23.   
24.     public String getColor() {  
25.         return color;  
26.     }  
27.   
28.     public void setColor(String color) {  
29.         this.color = color;  
30.     }  
31.   
32.     public boolean isFilled() {  
33.         return filled;  
34.     }  
35.   
36.     public void setFilled(boolean filled) {  
37.         this.filled = filled;  
38.     }  
39.   
40.     @Override  
41.     public String toString() {  
42.         return "GeometricObject{" +  
43.                 "color='" + color + '\'' +  
44.                 ", filled=" + filled +  
45.                 '}';  
46.     }  
47.   
48.   
49. }  
50. class Triangle extends  GeometricObject{  
51.   
52.     double side1 = 1;  
53.     double side2 = 1;  
54.     double side3 = 1;  
55.   
56.   
57.   
58.   
59.     public Triangle() {  
60.         this.side1 = 1;  
61.         this.side2 = 1;  
62.         this.side3 = 1;  
63.     }  
64.     public Triangle(double side1, double side2, double side3) {  
65.         this.side1 = side1;  
66.         this.side2 = side2;  
67.         this.side3 = side3;  
68.     }  
69.   
70.   
71.     public double getSide1() {  
72.         return side1;  
73.     }  
74.   
75.     public double getSide2() {  
76.         return side2;  
77.     }  
78.   
79.     public double getSide3() {  
80.         return side3;  
81.     }  
82.     public double getArea(){  
83.         double s = (side1 + side2 + side3)/2;  
84.         return Math.sqrt(s*(s-side1)*(s-side2)*(s-side3));  
85.   
86.     }  
87.     public  double getPerimeter(){  
88.         return side1 + side2 +side3 ;  
89.     }  
90.   
91.     @Override  
92.     public String toString() {  
93.         return "Triangle{" +  
94.                 "\nside1=" + side1 +  
95.                 ", side2=" + side2 +  
96.                 ", side3=" + side3 +  
97.                 "\ncolor :"+getColor()+  
98.                 "\nfilled:"+isFilled()+  
99.                 "\nArea :"+ getArea()+  
100.                 "\nPerimeter:"+getPerimeter()+  
101.   
102.                 "\n}";  
103.   
104.     }  
105. }  

2. （P342, 10.11）【Circle2D类】定义Circle2D类，包括：

（1）两个带有get方法的名为x和y的double型数据域，表明圆的中心点。

（2）一个带get方法的数据域radius。

（3）一个无参构造方法，该方法创建一个(x，y)值为(0, 0)且radius为1的默认圆。

（4）一个构造方法，创建带指定的x、y和radius的圆。

（5）一个返回圆面积的方法getArea()。

（6）一个返回圆周长的方法getPerimeter()。

（7）如果给定的点（x, y）在圆内，那么方法contains(double x, double y)返回true。如图a所示。

（8）如果给定的圆在这个圆内，那么方法contains(Circle2D circle)返回true。如图b所示。

（9）如果给定的圆和这个圆重叠，那么方法overlaps(Circle2D circle)返回true。如图c所示。

 

 

 

s

目标输出任务：

• 画出该类的UML图。
• 实现这个类。
• 编写测试程序，创建一个Circle2D对象c1(new Circle2D(2, 2, 5.5))，显示它的面积和周长，还要显示c1.contains(3, 3)、c1.contains(new Circle2D(4, 5, 10.5))和c1.overlaps(new Circle2D(3, 5, 2.3))。

 

 

2.1画出UML类图如下图所示：

 

2.2运行结果分析

 

对实验所要求数据进行测试，程序运行结果如下图所示：

由程序运行结果可知，该程序符合实验要求。

 

2.3心得体会

   这个程序实现并无特别难的地方，比较顺利。这里定义的是平面的圆类，借助程序解决的解析几何的一个经典问题。同样的，借助编程，我们可以解决更多的数学问题。

 

2.4程序源代码：

1. public class Program2 {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         Circle2D c1 = new Circle2D(2,2,5.5);  
4.         System.out.println(c1.toString());  
5.         System.out.println("The Area is :"+c1.getArea()+"\nThe Perimetrt is :"+c1.getPerimeter());  
6.         System.out.println("The result of c1.contains(3, 3) is :"+c1.contains(3, 3));  
7.         System.out.println("The result of c1.contains(new Circle2D(4, 5, 10.5)) is :"+  
8.                                c1.contains(new Circle2D(4, 5, 10.5)));  
9.         System.out.println("The result of c1.overlap(new Circle2D(3, 5, 2.3)) is :"  
10.                             +c1.overlaps(new Circle2D(3, 5, 2.3)));  
11.   
12.     }  
13. }  
14. class Circle2D{  
15.     double x;  
16.     double y;  
17.     double radius;  
18.   
19.   
20.     public Circle2D() {  
21.         this.x = 1;  
22.         this.y = 1;  
23.         this.radius = 1;  
24.     }  
25.   
26.     public Circle2D(double x, double y, double radius) {  
27.         this.x = x;  
28.         this.y = y;  
29.         this.radius = radius;  
30.     }  
31.     public  double getArea(){  
32.         return Math.PI * getRadius() * getRadius();  
33.     }  
34.     public  double getPerimeter(){  
35.         return  2 * Math.PI * getRadius();  
36.     }  
37.    /*      （7）如果给定的点（x, y）在圆内，那么方法contains(double x, double y)返回true。如图a所示。 
38.            w    （8）如果给定的圆在这个圆内，那么方法contains(Circle2D circle)返回true。如图b所示。 
39.            w    （9）如果给定的圆和这个圆重叠，那么方法overlaps(Circle2D circle)返回true。如图c所示。 
40.             * 
41.     */  
42.     public boolean contains(double x,double y){  
43.         if((x-this.x) *(x-this.x) + (y-this.y)*(y-this.y) <= radius * radius)  
44.             return  true;  
45.         return false;  
46.     }  
47.     public boolean contains(Circle2D circle){  
48.         double s =  (circle.getY() - this.getY())*(circle.getY() - this.getY())  
49.                     + (circle.getX() - this.getX()) *(circle.getX() - this.getX());  
50.         s = Math.sqrt(s);  
51.         if(s <= this.getRadius() -circle.getRadius())  
52.             return true;  
53.         return false;  
54.     }  
55.     public boolean overlaps(Circle2D circle){  
56.         double s =  (circle.getY() - this.getY())*(circle.getY() - this.getY())  
57.                     + (circle.getX() - this.getX()) *(circle.getX() - this.getX());  
58.         s = Math.sqrt(s);  
59.         if(s <= this.getRadius() + circle.getRadius() && s >= this.getRadius() -circle.getRadius())  
60.             return true;  
61.         return false;  
62.     }  
63.     public double getX() {  
64.         return x;  
65.     }  
66.   
67.     public double getY() {  
68.         return y;  
69.     }  
70.   
71.     public double getRadius() {  
72.         return radius;  
73.     }  
74.   
75.     @Override  
76.     public String toString() {  
77.         return "Circle2D{" +  
78.                 "x=" + x +  
79.                 ", y=" + y +  
80.                 ", radius=" + radius +  
81.                 '}';  
82.     }  
83. }