Java学校项目4-继承与接口
项目4 继承与接口
实验目的：掌握类继承的实现；掌握方法的继承、重载与覆盖；理解子类构造方法与父类构造方法之间的关系；理解抽象类和抽象方法；理解接口的定义；掌握接口的实现。
实验内容：
（1）分析调试教材的第4章中的实例
（2）根据下面的要求实现圆类Circle
成员变量：radius
方法：
构造方法： Circle（），将半径置为0；
Circle（int r），将半径置初始化为r；
修改器/访问器：对半径进行操作；
double getPerimeter（）；获得圆的周长；
double getArea（）；获得圆的面积；
void show（）；将圆的半径、周长、面积输出
package 实验四;
public class Yuan {
public static void main(String[] args) {
Circle c=new Circle();
c.show();
c.setRedius(2);
c.show();
}
}
class Circle
{
private double redius;
Circle()//将半径置为0；
{
this.redius=0;
}
Circle(int r)//将半径置初始化为r
{
this.redius=r;
}
/*修改器/访问器：对半径进行操作*/
public double getRedius() {
return redius;
}
public void setRedius(double redius) {
this.redius = redius;
}
double getPerimeter()//获得圆的周长
{
return redius*2*3.14;
}
double getArea()//获得圆的面积
{
return 3.14*redius*redius;
}
void show()//将圆的半径、周长、面积输出
{
System.out.println("圆的半径："+this.redius+"、周长："+getPerimeter()+"、面积："+getArea());
}
}
（3）编写一个程序，用于创建一个名为Employee的父类和两个名为Manager和Director的子类。要求创建Manager和Director的对象，并显示其详细信息。
Employee类：属性（name，sex，address）
方法show（）显示这些属性
Manager类：属性（department），重写show方法
Director类：属性（lengthOfService），重写show方法
package 实验四;
public class Thrid {
public static void main(String[] args) {
Manager m=new Manager("LFC",'男',"广东省","计科");
Dricetor d=new Dricetor("LFC",'男',"广东省",4);
m.show();
d.show();
}
}
class Employee
{
protected String name;
protected char sex;
protected String address;
Employee(String name,char sex,String address)
{
this.name=name;
this.sex=sex;
this.address=address;
}
void show()
{
System.out.print("姓名："+this.name+"、性别："+this.sex+"、地址："+this.address);
}
}
class Manager extends Employee
{
String department;//部门
Manager(String name, char sex, String address,String department) {
super(name, sex, address);
this.department=department;
}
void show()
{
super.show();
System.out.println("、部门："+department);
}
}
class Dricetor extends Employee
{
int lengthofService;//服务年限
Dricetor(String name, char sex, String address,int lengthofService) {
super(name, sex, address);
this.lengthofService=lengthofService;
}
void show()
{
super.show();
System.out.println("、服务年限："+lengthofService);
}
}
（4）定义如下的类
○1 Point类：用于描述坐标系中的一个点
属性：x、y，int类型，分别描述x坐标值和y坐标值；
方法：int distanceTo（Point p）：计算两点之间的距离；
Point centerPoint（Point p）：求两点之间的中心点；
○2 Graphic抽象类：描述图形信息
属性：color（String类型，图形颜色）
方法：
构造方法：2个
无参的（颜色为空）
有参的（根据参数设置颜色信息）
void printInfo()：显示图形信息
抽象方法：double getArea() 功能：计算图形面积
抽象方法：double getCircum() 功能：计算图形周长
○3 Rect类：继承了Graphic类，用于描述矩形图形
添加属性： lefttop和rightbottom，均为Point类型，分别描述矩形的左上角和右下角点的坐标信息；
方法：
构造方法3个；
无参格式：利用基类无参构造方法设置基类部分信息，将两个点均设置为坐标原点；
Rect(String color, Point lefttop, Point rightbottom)
Rect(String color, int x_left, int y_top, int x_right, int y_bottom)
重写方法：getArea()，getCircum()，printInfo() 根据矩形信息进行相关处理；
添加方法：int getHeight(),求出矩形的长；
int getWidth(),求出矩形的宽；
boolean isRect()：基于两点信息判断是否构成矩形；
○4 Circle类继承了Graphic类，用于描述圆形图形
添加属性：center，为Point类型，描述圆形的圆心；
r，int类型，描述圆形半径
方法：
构造方法：根据实际需要，自行设定；
重写方法：getArea()，getCircum()， printinfo()根据圆形信息进行相关处理；
添加方法：
void setinfo (string color, point center, int r)：根据参数设置圆形的属性
void changeSize(int)：根据参数缩放圆形大小（提示：对半径进行修改）
○5 定义主程序类，分别创建矩形对象和圆形对象，并对其操作验证类定义是否正确；同时练习向上转型和向下转型，加深对面向对象的多态性的理解。
package 实验四;
public class Four {
public static void main(String[] args) {
Rect r=new Rect("蓝",0,0,1,3);
if(!r.isRect())
{
System.out.println("矩形不合理");
}
else
{
System.out.println("矩形合理");
r.printInfo();
}
System.out.println("-------------------------");
Circle c=new Circle();
c.printInfo();
System.out.println("设置圆参数后、");
c.setinfo("红", new Point(1,3),5);
c.printInfo();
System.out.println("变大为原来的2倍后、");
c.changeSize(2);
c.printInfo();
}
}
class Point//点类
{
int x;//x坐标
int y;//y坐标
Point(int x,int y)
{
this.x=x;
this.y=y;
}
Point()
{
this.x=0;this.y=0;
}
int distanceTo(Point p)//返回两点之间距离
{
return (int) Math.sqrt(Math.pow(this.x-p.x,2)+Math.pow(this.y-p.y, 2));
}
Point centerPoint(Point p)//返回两点之间的中心点
{
return new Point(Math.abs(this.x-p.x)/2,Math.abs(this.y-p.y)/2);
}
}
abstract class Graphic
{
String color;
Graphic()
{
this.color="空";
}
Graphic(String color)
{
this.color=color;
}
void printInfo()
{
System.out.print("图形颜色："+this.color+"、");
}
abstract double getArea();
abstract double getCircum();
}
class Rect extends Graphic//矩形
{
Point lefttop=null;//矩形左上角的坐标
Point rightbottom=null;//矩形右下角的坐标
Rect()
{
lefttop=new Point();
rightbottom=new Point();
}
Rect(String color, Point lefttop, Point rightbottom)
{
this.color=color;
this.lefttop=lefttop;
this.rightbottom=rightbottom;
}
Rect(String color, int x_left, int y_top, int x_right, int y_bottom)
{
this.color=color;
lefttop=new Point(x_left,y_top);
rightbottom=new Point(x_right,y_bottom);
}
double getArea()//面积
{
return getHeight()*getWidth();
}
double getCircum()//周长
{
return 2*getHeight()+2*getWidth();
}
void printInfo()//输出长方形信息
{
super.printInfo();
System.out.println("矩形长："+getHeight()
+"、矩形宽："+getWidth()+"、矩形的面积："+getArea()
+"、矩形的周长："+getCircum()+"、矩形其中一坐标：（"
+lefttop.x+","+lefttop.y+"）、另一坐标：（"
+rightbottom.x+","+rightbottom.y+"）");
}
int getHeight()//求出矩形的长
{
return Math.abs(rightbottom.x-lefttop.x);
}
int getWidth()//求出矩形的宽
{
return Math.abs(lefttop.y-rightbottom.y);
}
boolean isRect()//基于两点信息判断是否构成矩形
{
if(getHeight()<=0||getWidth()<=0)
return false;
else
return true;
}
}
class Circle extends Graphic
{
Point center=null;//圆形的圆心
int r;//半径
Circle()
{
this.center=new Point();
this.r=0;
}
Circle(String color,int r,Point center)
{
this.color=color;
this.r=r;
this.center=center;
}
Circle(String color,int r,int x,int y)
{
this.color=color;
this.r=r;
this.center=new Point(x,y);
}
double getArea()//圆面积
{
return 3.14*r*r;
}
double getCircum()//圆周长
{
return r*2.0*3.14*100/100;//防止半径为5时，出现精度问题
}
void printInfo()//输出圆信息
{
super.printInfo();
System.out.println("圆的半径："+this.r+"、圆心坐标：（"
+center.x+","+center.y+"）"
+"圆的面积："+getArea()
+"圆的周长："+getCircum());
}
void setinfo(String color, Point center, int r)//根据参数设置圆形的属性
{
this.color=color;
this.r=r;
this.center=center;
}
void changeSize(int multiple)//根据参数缩放圆形大小,倍数
{
this.r=this.r*multiple;
}
}
（5）对（4）题进一步补充：
定义接口：GraphicOperate，用于完成图形对象的操作
成员有：int compareTo(Graphic)：比较两个图形的关系（重合、相交、不相交）
boolean pointIsIn(Point)：判断参数点坐标是否在图形区域中
要求Rect和Circle两个类实现该接口。
编写程序，验证正确性。
package 实验四;
interface GraphicOperate
{
int compareTo(Graphic g);
boolean pointIsIn(Point a);
}
public class Four {
public static void main(String[] args) {
Rect r=new Rect("蓝",0,0,1,3);
if(!r.isRect())
{
System.out.println("矩形不合理");
}
else
{
System.out.println("矩形合理");
r.printInfo();
}
System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
Circle c=new Circle();
c.printInfo();
System.out.println("设置圆参数后、");
c.setinfo("红", new Point(1,3),5);
c.printInfo();
System.out.println("变大为原来的2倍后、");
c.changeSize(2);
c.printInfo();
System.out.println("------------------------第五题----------------------------------------------");
Rect r2=new Rect("蓝",0,0,3,4);
r2.printInfo();
if(r.compareTo(r2)==0)
System.out.println("与第一个矩形重合");
if(r.compareTo(r2)==1)
System.out.println("与第一个矩形相交");
if(r.compareTo(r2)==2)
System.out.println("与第一个矩形不相交");
Point p=new Point();
System.out.print("点（"+p.x+","+p.y+"）");
if(r.pointIsIn(p))
System.out.println("在矩形区域中");
else
System.out.println("不在矩形区域中");
System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
Circle c2=new Circle("蓝",2,0,1);
c2.printInfo();
if(c.compareTo(c2)==0)
System.out.println("与第一个圆形重合");
if(c.compareTo(c2)==1)
System.out.println("与第一个圆形相交");
if(c.compareTo(c2)==2)
System.out.println("与第一个圆形不相交");
System.out.print("点（"+p.x+","+p.y+"）");
if(c.pointIsIn(p))
System.out.println("在圆形区域中");
else
System.out.println("不在圆形区域中");
}
}
class Point//点类
{
int x;//x坐标
int y;//y坐标
Point(int x,int y)
{
this.x=x;
this.y=y;
}
Point()
{
this.x=0;this.y=0;
}
int distanceTo(Point p)//返回两点之间距离
{
return (int) Math.sqrt(Math.pow(this.x-p.x,2)+Math.pow(this.y-p.y, 2));
}
Point centerPoint(Point p)//返回两点之间的中心点
{
return new Point(Math.abs(this.x-p.x)/2,Math.abs(this.y-p.y)/2);
}
}
abstract class Graphic//抽象类图形
{
String color;
Graphic()
{
this.color="空";
}
Graphic(String color)
{
this.color=color;
}
void printInfo()
{
System.out.print("图形颜色："+this.color+"、");
}
abstract double getArea();
abstract double getCircum();
}
class Rect extends Graphic implements GraphicOperate//矩形
{
Point lefttop=null;//矩形左上角的坐标
Point rightbottom=null;//矩形右下角的坐标
Rect()
{
lefttop=new Point();
rightbottom=new Point();
}
Rect(String color, Point lefttop, Point rightbottom)
{
this.color=color;
this.lefttop=lefttop;
this.rightbottom=rightbottom;
}
Rect(String color, int x_left, int y_top, int x_right, int y_bottom)
{
this.color=color;
lefttop=new Point(x_left,y_top);
rightbottom=new Point(x_right,y_bottom);
}
double getArea()//面积
{
return getHeight()*getWidth();
}
double getCircum()//周长
{
return 2*getHeight()+2*getWidth();
}
void printInfo()//输出长方形信息
{
super.printInfo();
System.out.println("矩形长："+getHeight()
+"、矩形宽："+getWidth()+"、矩形的面积："+getArea()
+"、矩形的周长："+getCircum()+"、矩形其中一坐标：（"
+lefttop.x+","+lefttop.y+"）、另一坐标：（"
+rightbottom.x+","+rightbottom.y+"）");
}
int getHeight()//求出矩形的长
{
return Math.abs(rightbottom.x-lefttop.x);
}
int getWidth()//求出矩形的宽
{
return Math.abs(lefttop.y-rightbottom.y);
}
boolean isRect()//基于两点信息判断是否构成矩形
{
if(getHeight()<=0||getWidth()<=0)
return false;
else
return true;
}
@Override
public int compareTo(Graphic g)//比较两个图形的关系
{
Rect a=(Rect)g;
if(lefttop.x==a.lefttop.x &&
lefttop.y==a.lefttop.y &&
rightbottom.x==a.rightbottom.x &&
rightbottom.y==a.rightbottom.y)
return 0;//重合
else if((a.lefttop.x<=Math.max(lefttop.x, rightbottom.x)&&Math.min(lefttop.x, rightbottom.x)<=a.lefttop.x)
||(a.rightbottom.x<=Math.max(lefttop.x, rightbottom.x)&&Math.min(lefttop.x, rightbottom.x)<=a.rightbottom.x))
{
if((a.lefttop.y>=Math.min(lefttop.y, rightbottom.y)&&Math.max(lefttop.y, rightbottom.y)>=a.rightbottom.y)
||(a.lefttop.y>=Math.min(lefttop.y, rightbottom.y)&&Math.max(lefttop.y, rightbottom.y)>=a.rightbottom.x))
return 1;//相交
else
return 2;//不相交
}
else
return 2;//不相交
}
@Override
public boolean pointIsIn(Point a) //判断参数点坐标是否在图形区域中
{
if(Math.min(lefttop.x, rightbottom.x)<=a.x
&& a.x<=Math.max(lefttop.x, rightbottom.x)
&& Math.min(lefttop.y, rightbottom.y)<=a.y
&& a.y<=Math.max(lefttop.y, rightbottom.y))
return true;
return false;
}
}
class Circle extends Graphic implements GraphicOperate
{
Point center=null;//圆形的圆心
int r;//半径
Circle()
{
this.center=new Point();
this.r=0;
}
Circle(String color,int r,Point center)
{
this.color=color;
this.r=r;
this.center=center;
}
Circle(String color,int r,int x,int y)
{
this.color=color;
this.r=r;
this.center=new Point(x,y);
}
double getArea()//圆面积
{
return 3.14*r*r;
}
double getCircum()//圆周长
{
return r*2.0*3.14*100/100;//防止半径为5时，出现精度问题
}
void printInfo()//输出圆信息
{
super.printInfo();
System.out.println("圆的半径："+this.r+"、圆心坐标：（"
+center.x+","+center.y+"）"
+"圆的面积："+getArea()
+"圆的周长："+getCircum());
}
void setinfo(String color, Point center, int r)//根据参数设置圆形的属性
{
this.color=color;
this.r=r;
this.center=center;
}
void changeSize(int multiple)//根据参数缩放圆形大小,倍数
{
this.r=this.r*multiple;
}
public int compareTo(Graphic g)//比较两个图形的关系
{
Circle c=(Circle)g;
if(this==c)
return 0;//重合
if((Math.sqrt(Math.pow(center.x-c.center.x,2)+Math.pow(center.y-c.center.y, 2)))<(this.r+c.r))
return 1;//相交
return 2;//不相交
}
public boolean pointIsIn(Point a)判断参数点坐标是否在图形区域中
{
if((Math.sqrt(Math.pow(center.x-a.x,2)+Math.pow(center.y-a.y, 2)))<this.r)
return true;
return false;
}
}
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