java - 面向对象设计 - 形状
问题描述
所以,经过多年的 OOP,我从我的一门大学课程中得到了一个非常简单的家庭作业,以实现一个简单的面向对象结构。
要求的设计:
实现一个面向对象的解决方案来创建以下形状:
椭圆、圆形、正方形、矩形、三角形、平行四边形。
创建的每个形状都必须具有以下参数:唯一 ID、颜色。
以及以下功能:颜色变化,移动,面积,圆周,在里面,复制。
不需要有效性测试(不是在类中,也不是来自用户输入)。
我的设计:
总体而言,这是一种非常简单的方法,shape_class / non-circular 是抽象的,并且 rectangle/square 合并为一个类,因为它们包含完全相同的参数并且不需要有效性测试(没有理由将它们分成两个)。
Shape 类- 实现一个静态 id(唯一 id)和一个处理颜色名称的 init 函数。
public abstract class shape_class {
static int STATIC_ID;
int id;
String color_name;
public shape_class(String color_name_input) {
this.id = STATIC_ID;
shape_class.STATIC_ID+=1;
if (Arrays.asList(toycad_globals.ALLOWED_COLORS).contains(color_name_input))
{
this.color_name = color_name_input;
}
}
public void change_color(String color_name_input) {
if (Arrays.asList(toycad_globals.ALLOWED_COLORS).contains(color_name_input)) {
this.color_name = color_name_input;
}
}
public abstract shape_class return_copy();
public abstract void move(double x, double y);
public abstract double area();
public abstract double circumference();
public abstract boolean is_inside(double x, double y);
}
** 非圆形** - 接收点数组(定义对象)并实现几乎所有必需的功能。
public abstract class non_circullar extends shape_class {
List<line> line_list = new ArrayList<line>();
List<point> point_list = new ArrayList<point>();
non_circullar(String color_name, point...input_point_list) {
super(color_name);
this.point_list = Arrays.asList(input_point_list);
for (int current_index =0; current_index< (input_point_list.length); current_index++) {
point current_first_point = input_point_list[current_index];
point current_second_point = input_point_list[(current_index+1)%input_point_list.length];
this.line_list.add(new line(current_first_point, current_second_point));
}
}
public point[] get_point_list_copy() {
int index = 0;
point [] new_array = new point[this.point_list.size()];
for (point current_point:this.point_list) {
new_array[index] = current_point.return_copy();
index+=1;
}
return new_array;
}
public double circumference() {
double sum = 0;
for (line current_line :this.line_list) {
sum += current_line.get_length();
}
return sum;
}
public void move(double x, double y) {
for (point current_point :this.point_list) {
current_point.move(x, y);
}
}
public boolean is_inside(double x, double y) {
int i;
int j;
boolean result = false;
for (i = 0, j = this.point_list.size() - 1; i < this.point_list.size(); j = i++) {
if ((this.point_list.get(i).y > y) != (this.point_list.get(j).y > y) &&
(x < (this.point_list.get(j).x - this.point_list.get(i).x) * (y - this.point_list.get(i).y) /
(this.point_list.get(j).y-this.point_list.get(i).y) + this.point_list.get(i).x))
{
result = !result;
}
}
return result;
}
int get_top_left_line_index() {
int top_left_line_index = 0;
int index = 0;
point best_point = this.line_list.get(0).get_average_point();
point current_point;
for (line current_line :this.line_list) {
current_point = current_line.get_average_point();
if (current_point.x < best_point.x) {
best_point = current_point;
top_left_line_index = index;
} else if (current_point.x == best_point.x && current_point.y > best_point.y) {
best_point = current_point;
top_left_line_index = index;
}
index +=1;
}
return top_left_line_index;
}
}
问题:
对于此作业,设计问题减少了 40 分:
1)圆是一个椭圆,因此需要从它继承(即使它们不共享参数)。
2)矩形/正方形是两个不同的实体,即使在这个实现中它们是完全相同的(没有有效性测试)。
我很乐意从社区获得一些关于这个设计的意见,设计问题是否“合法”,还有什么可以做得更好?
编辑1:
椭圆表示为:两点和d(对于椭圆上的点,它与两点之间的距离必须等于d)。
圆表示为:圆心和半径。
我发现很难理解他们如何共享公共参数。
解决方案
我建议你遵循这个方案:
您需要先按边数对形状进行分类,然后再按共同特征对形状进行分类。那么你必须认识到以下事实:
circle
只是一种特殊的类型ellipse
square
只是一种特殊的类型rectangle
- 两者
rectangle
都有parallelogram
4 条边 - 与 不同
parallelogram
,rectangle
所有角度均为 90° 。
这是根据您的需要的简化方案:
椭圆、圆形、正方形、矩形、三角形、平行四边形
编辑:请注意,也存在以下层次结构。两者都rectangle
具有parallelogram
相同长度的对边。最后,这取决于首选的解释以及更适合您情况的解释(感谢@Federico klez Culloca
):
Quadrilateral <- Parallelogram <- Rectangle <- Square
使其可扩展:如果包含更复杂的基本几何形状,我可能会放在polygon
下面shape
,然后首先通过凸性和非凸性区分后代。
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