Java-OO设计-有理数类的设计

简介: Java-OO设计-有理数类的设计

OO设计–JAVA-有理数类的设计


问题


按照BigDecimal类以面向对象的方式设计有理数类。

给出你的测试代码。要在与有理数类不同包的其他类中调用有理数类。

尝试回答与c语言的有理数代码相比较。


Rational函数

package test;
import java.math.BigDecimal;
public class Rational {
  private long numerator = 0; //分子
  private long denominator = 1; //分母
  public long getNumerator() {
    return numerator;
  }
  public void setNumerator(long numerator) {
    this.numerator = numerator;
  }
  public long getDenominator() {
    return denominator;
  }
  public void setDenominator(long denominator) {
    this.denominator = denominator;
  }
  public Rational(){//分子分母初始化
    this.numerator = 0;
    this.denominator = 1;
  }
  public Rational(long numerator, long denominator){
    this.numerator = numerator/gcd(Math.abs(numerator), Math.abs(denominator)); //分子化简(除以分子、分母的最大公约数)
    this.denominator = denominator/gcd(Math.abs(numerator), Math.abs(denominator));//分母化简(除以分子、分母的最大公约数)
  }
  public static long gcd (long number1, long number2){//最大公约数计算
    while (number1 != number2)
    {
      if (number1 > number2)
        number1 = number1 - number2;
      else
        number2 = number2 - number1;
    }
    return number1;
  }
  public static Rational add (Rational num1, Rational num2) {//有理数求和
    long tempNumerator = num1.numerator*num2.denominator + num1.denominator*num2.numerator;
    long tempDenominator = num1.denominator*num2.denominator;
    long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
    Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
    return rationalNumber;
  }
  public static Rational subtract (Rational num1, Rational num2) {//有理数求差
    long tempNumerator = num1.numerator*num2.denominator - num1.denominator*num2.numerator;
    long tempDenominator = num1.denominator*num2.denominator;
    long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
    Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
    return rationalNumber;
  }
  public static Rational multiply (Rational num1, Rational num2) {//有理数求积
    long tempNumerator = num1.numerator*num2.numerator;
    long tempDenominator = num1.denominator*num2.denominator;
    long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
    Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
    return rationalNumber;
  }
  public static Rational divide (Rational num1, Rational num2) {//有理数求商
    long tempNumerator = num1.numerator*num2.denominator;
    long tempDenominator = num1.denominator*num2.numerator;
    long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
    Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
    return rationalNumber;
  }
}

测试Class文件

package test;
public class RationalTes {
  private static Rational num1=new Rational(1,2); //第一个分数
  private static Rational num2=new Rational(12,4); //第二个分数
  private static double test = Double.parseDouble("3457367536")/(double)6769656;
  public static void main(String[] args) {
    Rational result=Rational.add(num1, num2);
    System.out.println("有理数求和:");
    System.out.println("(分数形式):1/2+12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
    System.out.println("(小数形式):1/2+12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
    result=Rational.subtract(num1, num2);
      System.out.println("有理数求差:");
    System.out.println("(分数形式):1/2-12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
    System.out.println("(小数形式):1/2-12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
    result=Rational.multiply(num1, num2);
    System.out.println("有理数求积:");
    System.out.println("(分数形式):1/2*12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
    System.out.println("(小数形式):1/2*12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
    result=Rational.divide(num1, num2);
    System.out.println("有理数求商:");
    System.out.println("(分数形式):1/2-12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
    System.out.println("(小数形式):1/2*12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
  }
}

运行结果

542adf86c7e0476fa3da266442110ad4.png


问题总结


Q1:与C语言相比何处体现更加面向对象?


A1:C语言的面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤,之后使用函数一步步解决。而Java语言则通过把构成问题事务分解成各个对象,建立对象的目的不是为了完成一个步骤,而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。例如在此代码中,针对各个不同对象,进行数据封装,所有的通信都通过对象的方法来实现。


Q2:如何使用此代码?


A2:下载包到本地,导入包到IDE中,通过“类名.方法”调用函数。使用setter/getter设置和访问private。


Q3:调用时的代码是否依赖该有理数类的属性?当有理数类修改时,是否会影响调用?


A3:调用时的代码对该类的属性有依赖性。当有理数类修改时,会影响调用。


Q4:为什么有的方法设置为private?


A4:在如下场景时将某些方法设置为private:


当一个方法希望只被本类所使用时。


与本类的内部状态无关。

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