【Java作业】类的继承

简介: 【Java作业】类的继承

一、实验目的

1.掌握(继承)类的声明;

2.掌握构造方法执行机理;

3.掌握private、protected、public等修饰符;

4.掌握super的各种用法;

5.掌握重载;

6.掌握重写;

7.基于抽象的编程及上转型的使用;


二、实验内容

定义一个圆类Circle,成员变量:圆心,半径;

成员方法:构造方法、get和set半径的方法、计算面积和周长的方法。

定义圆柱和圆锥类,定义相应的变量成员和成员方法。

使用以上类编程,输出圆柱和圆锥面积和体积。


三、思考题

定义抽象类Shape表示一般二维图形。Shape具有抽象方法area和perimeter

分别计算形状的面积和周长。试定义一些二维形状类(如矩形、三角形、圆形、椭圆形等),这些类均为Shape类的子类。完成相关类的定义后,定义含有main方法的类来使用这些类的相应对象,输出相关信息:如对象所代表图形形状、基本数据(半径、长宽高等)以及面积、周长等计算值。

四、实验报告涉及以下内容

1.子类的继承性

2.父类中类方法的继承性

3.super的应用

4.父类中构造方法的要求


四、程序设计

1.UML图


q5.png

2.思路分析

①抽象类Shape

Shape表示一般二维图形,其有抽象方法area和perimeter


②子类Triangle、Rectangle、Circle

这三个类分别表示三角形、矩形和圆形,都继承了抽象类Shape,即这三个类都是Shape的实现类,都实现了自己的area和perimeter方法来计算面积和周长,并且有自己的属性和相应的get、set方法以及对应的构造函数。


q4.png


③Circle的子类Cone、Cylinder

这两个类分别表示圆锥和圆柱,都继承于父类Circle。

值得注意的是这里父类属性的访问权限和子类的构造方法。

由于子类Cone、Cylinder类需要继承父类的radius属性和相应的访问权限,所以这里父类Circle的radius属性访问修饰符为protected而不是private,目的就是为了子类能够继承并有相应的访问权限。


q3.png

还有就是子类的构造方法问题,



q2.png

这里如果直接this.radius=radius也可以,不过会报错,原因是没有显性调用super,程序在执行相应操作前会自动调用父类无参构造函数,但是父类中没有相应的无参构造函数,所以报错,所以这里可以在父类里创建一个无参构造函数然后用this.radius=radius赋值,但是没有必要,直接利用super关键字调用父类的构造方法即可。


④Main测试类

创建每个类的对象并赋值给其父类,打印每个对象方法结果

q1.png


五、程序代码

1.抽象类Shape

package com.dreamchaser.work5;
/**
 * 抽象类形状
 */
public abstract class Shape {
    /**
     * 计算面积
     * @return 面积
     */
    public abstract double area();
    /**
     * 计算周长
     * @return
     */
    public abstract double perimeter();
}

2.Circle类

package com.dreamchaser.work5;
public class Circle extends Shape{
    /**
     * 半径
     */
    protected float radius;
    public Circle(float radius) {
        this.radius = radius;
    }
    public float getRadius() {
        return radius;
    }
    public void setRadius(float radius) {
        this.radius = radius;
    }
    @Override
    public double area() {
        return 3.14*radius*radius;
    }
    @Override
    public double perimeter() {
        return 2*3.14*radius;
    }
}



3.Rectangle类

package com.dreamchaser.work5;
public class Rectangle extends Shape{
    private float length;
    private float width;
    public Rectangle(float length, float width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    public float getLength() {
        return length;
    }
    public void setLength(float length) {
        this.length = length;
    }
    public float getWidth() {
        return width;
    }
    public void setWidth(float width) {
        this.width = width;
    }
    @Override
    public double area() {
        return width*length;
    }
    @Override
    public double perimeter() {
        return width*2+length*2;
    }
}


4.Triangle类

package com.dreamchaser.work5;
public class Triangle extends Shape{
    private float a;
    private float b;
    private float c;
    public Triangle(float a, float b, float c) {
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }
    @Override
    public double area() {
        return Math.sqrt((a+b+c)*(a+b-c)*(a+c-b)*(b+c-a)/4);
    }
    @Override
    public double perimeter() {
        return a+b+c;
    }
}


5.Cone类

package com.dreamchaser.work5;
/**
 * 圆锥类
 */
public class Cone extends Circle{
    private float height;
    public Cone(float radius,float height) {
        //这里如果直接this.radius=radius也可以,不过会报错,原因是没有显性调用super,
        //则程序会自动调用父类无参构造函数,但是父类中没有相应的无参构造,所以报错
        //当然可以在父类里创建一个无参构造函数,但是没有必要,直接调用父类的构造方法即可
        super(radius);
        this.height = height;
    }
    public float getHeight() {
        return height;
    }
    public void setHeight(float height) {
        this.height = height;
    }
    @Override
    public double area() {
        return super.area()+3.14*radius*Math.sqrt(height*height+radius*radius);
    }
    /**
     * 获取体积
     * @return
     */
    public double volume(){
        return this.area()*height;
    }
}

6.Cylinder类

package com.dreamchaser.work5;
/**
 * 圆柱类
 */
public class Cylinder extends Circle{
    private float height;
    public Cylinder(float radius,float height) {
        super(radius);
        this.height = height;
    }
    public float getHeight() {
        return height;
    }
    public void setHeight(float height) {
        this.height = height;
    }
    @Override
    public double area() {
        return super.area()*2+super.perimeter()*height;
    }
    /**
     * 获取体积
     * @return
     */
    public double volume(){
        return this.area()*height;
    }
}


7.测试类Main

package com.dreamchaser.work5;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cone cone=new Cone(3,4);
        Cylinder cylinder=new Cylinder(3,4);
        Shape circle=new Circle(3);
        Shape rectangle=new Rectangle(3,4);
        Shape triangle=new Triangle(3,4,5);
        System.out.println("------圆锥-------");
        System.out.println("表面积:"+cone.area());
        System.out.println("体积:"+cone.volume());
        System.out.println("------圆柱-------");
        System.out.println("表面积:"+cylinder.area());
        System.out.println("体积:"+cylinder.volume());
        System.out.println("------圆形-------");
        System.out.println("面积:"+circle.area());
        System.out.println("周长:"+circle.perimeter());
        System.out.println("------矩形-------");
        System.out.println("面积:"+rectangle.area());
        System.out.println("周长:"+rectangle.perimeter());
        System.out.println("------三角形-------");
        System.out.println("面积:"+triangle.area());
        System.out.println("周长:"+triangle.perimeter());
    }
}

六、测试结果(运行结果)

q1.png

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