【Java程式設計】Java上機實驗(三)

passer__jw767發表於2020-10-06
Java程式設計

實驗三、數與物件
一、實驗目的：
1、學會定義並實現類。
2、學會定義並建立類的物件，通過類的物件訪問類的成員屬性與方法。
3、學會定義並實現派生類，學會使用派生類的物件。
4、理解並學會使用類的多型性，理解並能使用運算子過載。

二、實驗環境：
BLUEJ
三、實驗內容：
1．定義並實現一個長方體類（Cube），包含長（length）、寬（width）與高（height）等三個屬性，包含計算體積（calVolume）與計算表面積（calArea）等兩個方法，類的屬由建構函式進行初始化或通過成員函式賦值。編寫一段程式，測試該類。
程式碼：
Cube類中：

public class Cube
{
    double length;
    double width;
    double height;
    Cube(double length,double width,double height)
	{
		this.length=length;
		this.width=width;
		this.height=height;		
	}
    void resetproperty(double length,double width,double height)
    {
        this.length=length;
        this.width=width;
        this.height=height;
    }
    double calArea() 
    {
        return this.length*this.width*2+this.length*this.height*2+this.width*this.height*2;
    }
    double calVolume()
    {
        return this.length*this.width*this.height;
    }

}

主函式：

public class CubeMain
{
   public static void main(String[] args)
    {
        Cube cube=new Cube(5,4,3);
        /*方法二：使用呼叫成員函式的方法初始化Cube屬性的值
		 * Scanner scanner=new Scanner(System.in);
		 * double length=scanner.nextDouble();
		 * double width=scanner.nextDouble();
		 * double height=scanner.nextDouble();
		 *cube.resetproperty(length, width, height);
		 **/
        System.out.println("這個長方體的表面積為:"+cube.calArea());
        System.out.println("這個長方體的體積為:"+cube.calVolume());
    }
}
  1. （選做）定義並實現一個三角形類（Triangle），其三個邊長（edge1, edge2, edge3）為其屬性，包含判斷其是否為三角形（isTriangle）、計算周長（calPerimeter）及計算面積（calArea）等三個方法，類的屬由建構函式進行初始化或通過成員函式賦值。編寫一段程式，測試該類。
    程式碼：
Triangle類：
import java.lang.Math;
public class Triangle
{
    double edge1,edge2,edge3;
    Triangle()//建構函式
    {
        edge1=0.0;
        edge2=0.0;
        edge3=0.0;
    }
    void setTriangle(double a,double b,double c)
    {
        edge1=a;
        edge2=b;
        edge3=c;
    }
    boolean isTriangle()
    {
        if( (edge1+edge2)>=edge3 && (edge2+edge3)>=edge1 && (edge1+edge3)>edge2 )
            return true;
        else 
            return false;
    }
    double calPerimeter()
    {
        return edge1+edge2+edge3;
    }
    double calArea()
    {
        double p=(edge1+edge2+edge3)/2;
        return Math.sqrt(p*(p-edge1)*(p-edge2)*(p-edge3));
    }
}

主函式：

public class TriangleMain
{
    public static void main(String[] args)
    {
        boolean flag=true;
        Triangle triangle=new Triangle();
        triangle.setTriangle(3,4,5);
        if(triangle.isTriangle())
        {
            System.out.println("這是一個三角形");
        }
        else
        {
            System.out.println("這不是一個三角形");
            flag=false;
        }
        if(flag)
        {
            System.out.println("這個三角形的周長為："+triangle.calPerimeter());
            System.out.println("這個三角形的面積為："+triangle.calArea());
        }
    }
}
  1. 定義並實現一個複數類(Complex)，包含實部（real）及虛部（image）兩個屬性，包含計算兩個複數的和(add)、積(multiply)以及列印複數(print)等三個方法，類的屬由建構函式進行初始化或通過成員函式賦值。編寫一段程式，測試該類。
    程式碼：
    Complex類：
public class Complex 
{
	int real=0;
	int image=0;
	Complex(int real,int image)
	{
		this.real=real;
		this.image=image;
	}
	void resetproperty(int real,int image)
	{
		this.real=real;
		this.image=image;
	}
	Complex add(Complex c)
	{
		Complex temp=new Complex(0,0);
		temp.image=this.image+c.image;
		temp.real=this.real+c.real;
		return temp;
	}
	Complex multiply(Complex c)
	{
		Complex temp=new Complex(0,0);
		temp.real=this.real*c.real-this.image*c.image;
		temp.image=this.image*c.real+this.real*c.image;
		return temp;
	}
	void Printmultipy()
	{
		System.out.println(this.real+"+"+this.image+"i");
	}
}

主函式：

public class ComplexMain
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Complex a=new Complex(4,3);
        Complex b=new Complex(2,5);
        Complex temp=new Complex(0,0);
        temp=a.add(b);
        System.out.println("加法結果：");
        temp.Printmultipy();
        temp=a.multiply(b);
        System.out.println("乘法結果：");
        temp.Printmultipy();
    }
}
  1. 定義並實現一個Person類，包含姓名（name）與編號（code）等兩個屬性，通過建構函式為屬性賦值，擁有顯示屬性值的方法（showInfo）。從Person類派生出一個Student類，擁有數學成績、英語成績、Java成績等三個屬性，擁有輸入成績、計算平均成績、顯示資訊（姓名、編號及平均值）等方法。編寫一段程式，測試這兩個類。
    程式碼：
    Person程式碼：
public class Person
{
    String name;
    String code;
    Person(String a,String b)
    {
        name=a;
        code=b;
    }
    void showInfo()
    {
        System.out.println("名字："+name+"\n編號："+code);
    }
}

Student程式碼：

public class Student extends Person
{
    double MathGrade,EnglishGrade,JavaGrade;
    Student(String a,String b)
    {
        super(a,b);
        MathGrade=0;
        EnglishGrade=0;
        JavaGrade=0;
    }
    void SetGrade(double Math,double English,double Java)
    {
        MathGrade=Math;
        EnglishGrade=English;
        JavaGrade=Java;
    }
    double AveGrade()
    {
        return (MathGrade+EnglishGrade+JavaGrade)/3;
    }
    void showInfo()
    {
        super.showInfo();
        System.out.println("數學成績："+MathGrade+"\n英語成績："+EnglishGrade+"\nJava成績："+JavaGrade);
        System.out.println("平均成績："+AveGrade());
    }
}

主函式：

public class PSMain
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Student student=new Student("張三","JAVA123");
        student.SetGrade(98,94,100);
        student.showInfo();
    }
}

5.（選做）定義並實現一個Circle類，屬性為圓的半徑radius，其值由建構函式初始化。包含計算周長(calPerimeter)與計算面積(calArea)，顯示資訊（半徑、周長與面積）(showInfo)等方法。從Circle類派生出Cylinder類，擁有高（height）這個屬性，其值由建構函式初始化。包含計算表面積（calArea）、計算體積（calVolume）及顯示資訊（半徑、表面積、體積）(showInfo)等方法。編寫一段程式，測試這兩個類。
Circle類：

public class Circle
{
    double radius;
    Circle(double r)
    {
        radius=r;
    }
    double calPerimeter()
    {
        return 2*3.14*radius;
    }
    double calArea()
    {
        return 3.14*radius*radius;
    }
    void showInfo()
    {
        System.out.println("Circle：半徑為："+radius+"\n周長為："+calPerimeter()+"\n面積為："+calArea());
    }
}

Cylinder類：

public class Cylinder extends Circle
{
   double height;
   Cylinder(double r,double h)
   {
       super(r);
       height=h;
   }
   double calArea()
   {
       return super.calPerimeter()*height;
   }
   double calVolume()
   {
       return super.calArea()*height;
   }
   void showInfo()
   {
       System.out.println("Cylinder：半徑為："+radius+"\n表面積為："+calArea()+"\n體積為："+calVolume());
   }
}

主函式：

public class CCMain
{
    public static void main(String[] args)
    {
        /*測試Circle類*/
        Circle circle=new Circle(5);
        circle.showInfo();
        Cylinder cylinder=new Cylinder(5,7);
        cylinder.showInfo();
    }
}

6.定義並實現如下三個類：（1）Shape類，無屬性，有一個純虛擬函式calArea；（2）Rectangle類，從Shape類派生，有長度（length）與寬度（width）兩個屬性，需重寫calArea方法；（3）Circle類，從Shape類派生，有半徑（Radius）一個屬性，需重寫calArea方法。編寫一段程式來測試這幾個類。
Shape類：

abstract class Shape
{
    abstract double calArea();
}
Rectangle類：
public class Rectangle extends Shape
{
   double length,width;
   Rectangle(double l,double w)
   {
       length=l;
       width=w;
   }
   double calArea()
   {
       return length*width;
   }
}

Circle類：

public class Circle6 extends Shape
{
    double Radius;
    Circle6(double r)
    {        
        Radius=r;
    }
    double calArea()
    {
        return Radius*3.14*3.14;
    }
}

主函式：

public class SHCMain
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Rectangle rectangle=new Rectangle(3,6);
        System.out.println("這個矩形的面積為："+rectangle.calArea());
        Circle6 circle=new Circle6(5);
        System.out.println("這個圓的面積為"+circle.calArea());
    }
}

執行截圖：

  1. 在6的基礎上，從Rectangle類派生Cube類，有屬性高度（width），有計算表面積（calArea）及計算體積(calVolume)等方法。編寫一段程式來測試這幾個類。
    Cube類：
    public class Cube7 extends Rectangle
    {
    double height;
    Cube7(double l,double w,double h)
    {
    super(l,w);
    height=h;
    }
    double calArea()
    {
    return (lengthwidth+lengthheight+widthheight)2;
    }
    double calVolume()
    {
    return length    width    height;
    }
    }
    主函式：
    public class Cube7Main
    {
    public static void main(String[] args)
    {
    Cube7 cube=new Cube7(6,7,8);
    System.out.println(“這個立方體的面積為：”+cube.calArea());
    System.out.println(“這個立方體的體積為：”+cube.calVolume());
    }
    }
    執行截圖：

8.（選做）在7的基礎上，隨機產生一系列圖形（Rectangle，Circle或Cube），把它們按面積大小排序。
程式碼：
import java.util.Random;
public class Main8
{
static void output(double array[],int arraygraph[])
{
for(int i=0;array[i]!=0;i++)
{
System.out.print((i+1)+"、");
if(arraygraph[i]0)
System.out.print(“矩形：”);
else if(arraygraph[i]1)
System.out.print(“圓形：”);
else if(arraygraph[i]2)
System.out.print(“立方體：”);
System.out.println(String.format("%.2f",array[i]));
}
}
public static void main(String[] args)
{
Random r=new Random();
int i,j,n;
int arraygraph[]=new int[10];
double array[]=new double[10];
int temp=0;
while(temp<=1)
{
temp=r.nextInt(10);
}
System.out.println(“共生成”+temp+“個圖形”);
for(i=0;i<temp;i++)
{
n=r.nextInt(3);
if(n0)
{
Rectangle rectangle=new Rectangle(Math.random()*10,Math.random()*10);
System.out.println(“矩形面積:”+String.format("%.2f",rectangle.calArea()));
array[i]=rectangle.calArea();
arraygraph[i]=0;
}
else if(n1)
{
Circle6 circle=new Circle6(Math.random()*10);
System.out.println(“圓形面積:”+String.format("%.2f",circle.calArea()));
array[i]=circle.calArea();
arraygraph[i]=1;
}
else if(n2)
{
Cube7 cube=new Cube7(Math.random()*10,Math.random()*10,Math.random()*10);
System.out.println(“立方體面積:”+String.format("%.2f",cube.calArea()));
array[i]=cube.calArea();
arraygraph[i]=2;
}
}
for(i=0;i<array.length;i++)
for(j=0;j<array.length-1;j++)
{
if(array[j]<array[j+1])
{
double z1=array[j];
int x=arraygraph[j];
array[j]=array[j+1];
arraygraph[j]=arraygraph[j+1];
array[j+1]=z1;
arraygraph[j+1]=x;
}
}
output(array,arraygraph);
}
}
執行截圖：

四、心得體會：
通過這個實驗為我掌握了類的應用，包括類的繼承、類中方法的重寫以及抽象類的應用，也瞭解到了在類的繼承中，子類的構造方法是會自動引用父類的（自動呼叫super（）），但是為了新增一些固有的引數，我就加上了“super（引數1，引數2）”，在一開始的時候是呼叫失敗了，提示我的引數列表不足什麼的，後來一看是沒有寫上繼承（extends），所以在寫類的繼承時應該一開始就寫上extends，避免出現重複的錯誤。

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