【案例4-7】图形的面积与周长计算程序

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【案例介绍】

1. 案例描述

长方形和圆形都属于几何图形，都有周长和面积，并且它们都有自己的周长和面积计算公式。使用抽象类的知识设计一个程序，可以计算不同图形的面积和周长。

1. 运行结果

【案例分析】

（1）定义父类Shape作为抽象类，并在类中定义抽象方法求周长和面积。

（2）定义Shape子类圆形(circle)，具有半径属性和常量PI，同时必须实现父类中的抽象方法。

（3）定义Shape子类长方形(rectangle)，具有长和宽的属性，同时必须实现父类的抽象方法。

（4）创建图形面积周长计算器(ShapeCalculate)，具有计算不同图形面积和周长的方法。

（5）创建测试类TestShape类，在其main()方法中对ShapeCalculate计算面积和周长方法进行测试。

【案例实现】

Shape.java

1. public abstract class Shape {
2.     // 抽象方法： 获取面积
3.     public abstract double getArea();
4.     // 抽象方法：获取周长
5.     public abstract double getPerimeter();
6. }

上述代码中，在Shape类中定义了面积和周长的抽象方法。

Cirle.java

1. public class Circle implementsShape {
2.     private double radius = 0;    // 圆的半径
3.     private final static double PI = 3.14;    // 常量，圆周率
4.         // 有参构造，初始化圆半径
5.     public Circle(double radius) {  
6.         this.radius = radius;
7.     }
8.     // 求圆面积
9.     public double getArea() {
10.         return PI*radius*radius;
11.     }
12.     // 求圆周长
13.     public double getPerimeter() {
14.         return 2*radius*PI;
15.     }
16. }

上述代码中，定义了圆形Circle类并继承了Shape类，再Circle类中重写了Shape中的getArea()和getPerimeter()方法，分别计算圆的面积和周长。

Rectangle.java

1. public class Rectangle implements Shape {
2.     private double length = 0;    // 长方形的长
3.     private double width = 0;     // 长方形的宽
4.     // 有参构造，初始化长方形的长和宽
5.     public Rectangle(double length, double width) {
6.         super();
7.         this.length = length;
8.         this.width = width;
9.     }
10.     public double getArea() {
11.         return this.length*this.width;
12.     }
13.     public double getPerimeter() {
14.         return 2*(this.length+this.width);
15.     }
16. }

上述代码中，定义了长方形Rectangle类并继承了Shape类，再Circle类中重写了Shape中的getArea()和getPerimeter()方法，分别计算长方形的面积和周长。

ShapeCaculate.java

1. public class ShapeCaculate {
2.     // 可以计算任意shape子类的面积
3.     public void calArea (Shape shape) {
4.         System.out.println(shape.getArea());
5.     }
6.     // 可以计算任意shape子类的周长
7.     public void calPerimeter(Shape shape) {
8.         System.out.println(shape.getPerimeter());
9.     }
10. }

创建了图形面积周长计算器ShapeCalculate类，calArea ()方法用来计算不同图形面积，calPerimeter()方法用来计算不同图形的周长。

TestShape.java

1. public class TestShape {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         // 创建图形计算器
4.         ShapeCaculate sc = new ShapeCaculate();
5.         // 创建长方形和圆形对象
6.         Shape rectangle = new Rectangle(3, 4);         // <-------多态
7.         Circle circle = new Circle(3);
8.         // 求长方形和圆形的面积
9.         System.out.println("长方形的面积：");
10.         sc.calArea(rectangle);
11.         System.out.println("圆形的面积：");
12.         sc.calArea(circle);
13.         // 求长方形和圆形的周长
14.         System.out.println("长方形的周长：");
15.         sc.calPerimeter(rectangle);
16.         System.out.println("圆形的周长：");
17.         sc.calPerimeter(circle);
18.     }
19. }

在上述代码中，分别创建了一个圆形circle对象和一个长方形rectangle对象，然后分别计算了圆形和长方形的面积和周长。