Java程序设计实验3 | 面向对象（上）（一）

2024-05-27 30

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简介： 实验目的是理解和掌握面向对象编程的基本概念，包括类的声明、实例化和调用，方法及构造方法的定义，方法重载，值传递和地址传递，以及使用this关键字和static关键字。

一、实验目的

1、理解面向对象的相关基本概念，掌握类的声明、类的实例化和调用。

2、掌握方法及构造方法的定义；

3、掌握方法重载的用法，理解值传递和地址传递两种参数传递方式的区别；

4、掌握this关键字和static关键字的用法；

5、掌握访问控制符的使用，以实现类的封装和信息隐蔽；

6、能够初步进行类的设计，编写基本的面向对象的程序；

7、了解对象内存分配和垃圾回收机制的原理。

二、实验内容

1、编一个学生类(Student)

其中包含以下内容：

属性：学号studentNo，姓名studentName，性别studentGender，年龄studentAge。

方法：构造方法，显示学号方法showNo()，显示姓名方法showName()，显示性别方法showSex()，显示年龄方法showAge()，修改年龄方法modifyAge()。

主类(S3_1)包含：主方法main()，在其中创建两个学生对象s1和s2并初始化，两个对象的属性自行确定，然后分别显示这两个学生的学号、姓名、性别、年龄，然后修改s1的年龄并显示修改后的结果。

本题比较简单，按要求编程即可，注意构造方法的语法书写以及Student类的属性封装。

源代码：

import java.util.Scanner;
 
public class S3_1 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner reader = new Scanner(System.in);
        Student s1 = new Student(1001,"小明","男",18);
        Student s2 = new Student(2002,"小红","女",20);
 
        System.out.println("学生1：");
        s1.showNo();
        s1.showName();
        s1.showGender();
        s1.showAge();
 
        System.out.println("学生2：");
        s2.showNo();
        s2.showName();
        s2.showGender();
        s2.showAge();
        System.out.println("修改学生2的年龄为：");
        int age = reader.nextInt();
        s2.modifyAge(age);
        s2.showAge();
    }
}
 
class Student {
    //属性封装
    private int studentNo;
    private String studentName;
    private String studentGender;
    private int studentAge;
 
    public Student(int studentNo, String studentName, String studentGender, int studentAge) {
        this.studentNo = studentNo;
        this.studentName = studentName;
        this.studentGender = studentGender;
        this.studentAge = studentAge;
    }
 
    public void showNo() {
        System.out.println("学号是：" + this.studentNo);
    }
 
    public void showName() {
        System.out.println("姓名是：" + this.studentName);
    }
 
    public void showGender() {
        System.out.println("性别是：" + this.studentGender);
    }
    public void showAge() {
        System.out.println("年龄是：" + this.studentAge);
    }
    public void modifyAge(int age) {
        this.studentAge = age;
    }
}

列出测试数据和实验结果截图：

2、编写一个简单计算器类

拥有加减乘除等方法，每个方法都有2个操作数，同为double类型或同为整型，方法设计为重载，在测试类里通过键盘输入操作数，显示计算结果.

本题的重点是方法的重载。

方法的重载是指在一个类中可以有多个名字相同的方法，但这些方法的参数列表各不相同。参数列表指的是参数的个数、类型、顺序。如果两个方法的方法名与参数列表都完全相同，那么就不是重载，而是重复，程序会报错。重载与方法的返回值无关。

若要完善本题代码，有一些小细节需要注意，如double类型的运算结果需要保留几位小数，是否需要处理被0除的情况等。不过事实上，Java虚拟机会处理被0除的情况，那就是会抛出ArithmeticException异常。这个异常不需要我们手动定义，jvm也会处理。

源代码：

import java.util.Scanner;
 
public class S3_2 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner reader = new Scanner(System.in);
        Calculator calculator = new Calculator();
 
        System.out.println("请输入要运算的数据类型（0为int，1为double）：");
        int judge = reader.nextInt();
 
        if(judge == 0){
            System.out.println("请输入两个整数：");
            int x = reader.nextInt();
            int y = reader.nextInt();
            System.out.println("请输入运算符（+ - * /）");
            String operation = reader.next();
 
            int ret = 0;
            switch(operation){
                case "+":
                    ret = calculator.add(x,y);
                    break;
                case "-":
                    ret = calculator.sub(x,y);
                    break;
                case "*":
                    ret = calculator.mul(x,y);
                    break;
                case "/":
                    ret = calculator.div(x,y);
                    break;
            }
            System.out.println("计算结果是" + ret);
 
        }else if(judge == 1){
            System.out.println("请输入两个实数：");
            double x = reader.nextDouble();
            double y = reader.nextDouble();
            System.out.println("请输入运算符（+ - * /）");
            String operation = reader.next();
 
            double ret = 0;
            switch(operation){
                case "+":
                    ret = calculator.add(x,y);
                    break;
                case "-":
                    ret = calculator.sub(x,y);
                    break;
                case "*":
                    ret = calculator.mul(x,y);
                    break;
                case "/":
                    ret = calculator.div(x,y);
                    break;
            }
            System.out.printf("计算结果是%.2f",ret);    //保留2位小数
        }
    }
}
 
class Calculator {
    public int add(int x,int y) {
        return x+y;
    }
    public int sub(int x,int y){
        return x-y;
    }
    public int mul(int x,int y) {
        return x*y;
    }
    public int div(int x,int y){
        return x/y;
    }
    public double add(double x,double y) {
        return x+y;
    }
    public double sub(double x,double y){
        return x-y;
    }
    public double mul(double x,double y) {
        return x*y;
    }
    public double div(double x,double y){
        return x/y;
    }
 
}

列出测试数据和实验结果截图：

若被0除，则抛出异常：

3、设计一个日期类

定义类的构造方法对日期进行初始化，在toString()中将其输出格式定为“月/日/年”。最后，编写一个测试程序来测试所定义的日期类能否实现预定的功能。

源代码：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        MyDate date = new MyDate(2023,1,18);
        System.out.println(date);
    }
}
 
class MyDate{
    private int year;
    private int month;
    private int day;
 
    public MyDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }
    
    //重写toString()方法
    @Override
    public String toString() {
        return month+"/"+day+"/"+year;
    }
}