jmu-Java-03面向对象基础-04-形状-继承 PTA

题目

前面题目形状中我们看到，为了输出所有形状的周长与面积，需要建立多个数组进行多次循环。这次试验使用继承与多态来改进我们的设计。

本题描述：

1.定义抽象类Shape
属性：不可变静态常量double PI，值为3.14，
抽象方法:public double getPerimeter(),public double getArea()

2.Rectangle与Circle类均继承自Shape类。
Rectangle类( 属性：int width,length)、Circle类(属性：int radius)。
带参构造函数为Rectangle(int width,int length),Circle(int radius)。toString方法(Eclipse自动生成)

3.编写double sumAllArea方法计算并返回传入的形状数组中所有对象的面积和与
double sumAllPerimeter方法计算并返回传入的形状数组中所有对象的周长和。

4.main方法

• 4.1 输入整型值n，然后建立n个不同的形状。如果输入rect，则依次输入宽、长。如果输入cir，则输入半径。
• 4.2 然后输出所有的形状的周长之和，面积之和。并将所有的形状信息以样例的格式输出。 提示：使用Arrays.toString。
• 4.3 最后输出每个形状的类型与父类型.使用类似shape.getClass() //获得类型, shape.getClass().getSuperclass() //获得父类型;

注意：处理输入的时候使用混合使用nextInt与nextLine需注意行尾回车换行问题。

思考

• 1.你觉得sumAllArea和sumAllPerimeter方法放在哪个类中更合适？
• 2.是否应该声明为static?

输入样例:

4
rect
3 1
rect
1 5
cir
1
cir
2

输出样例:

38.84
23.700000000000003
[Rectangle [width=3, length=1], Rectangle [width=1, length=5], Circle
[radius=1], Circle [radius=2]]
class Rectangle,class Shape
class Rectangle,class Shape
class Circle,class Shape
class Circle,class Shape

分析

本题主要考察的是对继承的理解
解题思路：
1.将sumAllArea和sumAllPerimeter方法放在Shape类中作为静态变量
2.可以进行重载，如：
double sumAllPerimeter()：返回所有形状的周长之和
void sumAllPerimeter(Rectangle rect)：输入矩形并将其周长加入周长和
void sumAllPerimeter(Circle cir)：输入圆形并将其周长加入周长和
double sumAllArea()：返回所有形状的面积之和
void sumAllArea(Rectangle rect)：输入矩形并将其面积加入面积和
void sumAllArea(Circle cir)：输入圆形并将其面积加入面积

答案

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;


/**
 *
 * @author 梓叶枫林
 * @date 2020/10/31
 */
public class Main {

    public static void main (String [] args) {

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = scanner.nextInt();

        //存储每个形状的实例，用于之后的输出各个形状的信息
        Shape [] shapes = new Shape[n];

        for (int i = 0; i < n; i++) {

            String str = scanner.next();

            if ("rect".equals(str)) {

                Rectangle rectangle = new Rectangle(scanner.nextInt(), scanner.nextInt());
                shapes[i] = rectangle;
                Shape.sumAllArea(rectangle);
                Shape.sumAllPerimeter(rectangle);
            } else if ("cir".equals(str)) {

                Circle circle = new Circle(scanner.nextInt());
                shapes[i] = circle;
                Shape.sumAllArea(circle);
                Shape.sumAllPerimeter(circle);
            }
        }
        scanner.close();

        //输出所有形状的周长之和
        System.out.println(Shape.sumAllPerimeter());
        //输出所有形状的面积之和
        System.out.println(Shape.sumAllArea());
        //输出所有形状的信息
        System.out.println(Arrays.toString(shapes));

        //输出每个形状的类型及其父类型
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            System.out.print(shapes[i].getClass() + ",");
            System.out.println(shapes[i].getClass().getSuperclass());
        }
    }
}


abstract class Shape {

    final static double PI = 3.14;

    /**
     * 存所有形状的面积之和
     * */
    private static double area = 0.0;

    /**
     * 存所有形状的周长之和
     * */
    private static double perimeter = 0.0;

    /**
     * 返回该形状的周长
     * */
    public abstract double getPerimeter();
    /**
     * 返回该形状的面积
     * */
    public abstract double getArea();

    @Override
    public abstract String toString();


    /**
    * double sumAllArea()：返回所有形状的面积之和
    * void sumAllArea(Rectangle rect)：输入矩形并将其面积加入面积和
    * void sumAllArea(Circle cir)：输入圆形并将其面积加入面积
    * */
    static double sumAllArea() {
        return area;
    }

    static void sumAllArea(Rectangle rect) {
        area += rect.getArea();
    }

    static void sumAllArea(Circle cir) {
        area += cir.getArea();
    }

    /**
     * double sumAllPerimeter()：返回所有形状的周长之和
     * void sumAllPerimeter(Rectangle rect)：输入矩形并将其周长加入周长和
     * void sumAllPerimeter(Circle cir)：输入圆形并将其周长加入周长和
     * */
    static double sumAllPerimeter() {
        return perimeter;
    }

    static void sumAllPerimeter(Rectangle rect) {
        perimeter += rect.getPerimeter();
    }

    static void sumAllPerimeter(Circle cir) {
        perimeter += cir.getPerimeter();
    }


}


class Rectangle extends Shape {

    private int width;
    private int length;

    Rectangle(int width, int length) {
        this.width = width;
        this.length = length;
    }


    @Override
    public double getPerimeter() {
        return 2 * (width + length);
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return width * length;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Rectangle [width=" + width + ", length=" + length + "]";
    }

}


class Circle extends Shape {

    private int radius;

    Circle (int radius) {
        this.radius = radius;
    }


    @Override
    public double getPerimeter() {
        return 2 * PI * radius;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return  PI * radius * radius;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Circle [radius=" + radius + "]";
    }
}