Java实验--继承与多态

---恢复内容开始---

题目如下：

[实验任务一]：面积计算（设计型）。
1、 实验要求：
实验报告中要求包括程序设计思想、程序流程图、源代码、运行结果截图、编译错误分
析等内容。
2、实验内容：
（1）设计一个形状类 Shape，包含一个 getArea()方法，该方法不包含实际语句。
（2）在 Shape 类基础上设计圆形、矩形、三角形和梯形四个子类，要求根据实际形状重
写 getArea()方法。
（3）设计一个 TestShape 类，包含变量 area（存储总面积）、静态方法 countArea(Shape s)，
该方法负责把参数中的形状面积加入到 area 中。在 main 函数中新建（2）中四种类型的对象
s1、s2、s3、s4，通过调用 countArea 方法把四个对象面积累加到 area 中，最后输出 area。
[实验任务二]：抽象类和接口的设计（设计型）。
1、 实验要求：
（1）能实现抽象类的继承关系；
（2）程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。
（3）写出实验报告。要求记录编译和执行 Java 程序当中的系统错误信息提示，
并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。
2、 实验内容：
（1） 定义抽象类 Shape，抽象方法为 showArea()，求出面积并显示，定义矩形

类 Rectangle,正方形类 Square,圆类 Circle，根据各自的属性，用 showArea
方法求出各自的面积，在 main 方法中构造 3 个对象，调用 showArea 方法。

（2） 定义接口 DiagArea，其中包含方法 double getDiagonal()求对角线长, double
getArea()求面积，定义一个矩形类，实现此接口，并自行扩充成员变量和
方法，定义一个正方形类继承矩形类（如矩形有长 w 和宽 h，正方形有边
x，并有相应的构造函数，有一个方法中一次直接显示边长、面积和对角线
长）,在另一类中的主方法里使用测试该类。

[实验任务三]：班级信息管理类设计（设计综合型实验）
1、 实验要求：
（1）能实现类的继承关系；
（2）用多种方法创建各个类的对象；
（3）程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。
（4）写出实验报告。要求记录编译和执行 Java 程序当中的系统错误信息提示，
并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。
2、 实验内容：
（1）定义一个描述人的基本类，该类包括人的性别和出生日期两个数据成员，
以及设置和获取这些属性值的方法成员；
（2）再定义一个大学生类，使大学生类具有人的所有属性外，还具有姓名、学
号，大学入学成绩，籍贯属性以及设置和获取这些属性值的方法成员；编写完整的程
序，完成一个具有班级学生信息管理功能的程序。

[实验任务四]：按照题目要求设计并编写一个 JAVA 程序（综合设计型）
1、 实验要求：
（1） 能实现类的继承关系；
（2） 用多种方法创建各个类的对象；
（3）程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。
（4）写出实验报告。要求记录编译和执行 Java 程序当中的系统错误信息提示，并
给出解决办法。（附运行界面、源代码）。
2、实验内容：学校中有老师和学生两类人，而在职研究生既是老师又是学生，对学

生的管理和对教师的管理在他们身上都有体现。
（1）设计两个信息管理接口 StudentManageInterface 和 TeacherManageInterface。其中，
StudentInterface 接口包括 setFee()方法和 getFee()方法，分别用于设置和获取学生的学费；
TeacherInterface 接口包括 setPay()方法和 getPay()方法，分别用于设置和获取教师的工资
（2）定义一个研究生类 Graduate，实现 StudentInterface 接口和 TeacherInterface 接口，它定
义的成员变量有 name(姓名)、sex(性别)、age(年龄)、fee(每学期学费)、pay(月工资)。
创建一个姓名为“zhangsan”的研究生，统计他的年收入和学费，如果收入减去学费不足
2000 元，则输出“provide a loan”(需要贷款)信息。
（3）提示：
①定义两个接口，分别在其中申明两个方法。
②定义主类 Graduate，实现这两个接口。
③ 定义主类的成员变量，和构造方法。
④ 给出四个接口方法的实现。
⑤ 给出一个计算是否需要贷款的方法，在里面统计年收入和学费，并输出
是否需要贷款的信息。
⑥ 写 main 方法。在其中创建一个姓名为“zhangsan”的研究生，调用计算是
否需要贷款的方法。

下面是实验结果：

设计思想：

通过java之间对类的继承的了解，及其对接口和抽象类的定义，使用，来完成本节课的实验练习，并且通过练习掌握其中的技巧，熟练运用这些定义，来完成本节课的实验

源程序：

实验一：面积计算

//MainTest.java

package shape;
//洪鼎淇 信1705-3 20173627
public class MainTest {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO 自动生成的方法存根
        Circle s1=new Circle(3);
        Triangle s2=new Triangle(3,3);
        Juxing s3=new Juxing(3,3);
        Tixing s4=new Tixing(2,3,4);
        System.out.println(TestShape.countArea(s1));
        System.out.println(TestShape.countArea(s2));
        System.out.println(TestShape.countArea(s3));
        System.out.println(TestShape.countArea(s4));

    }

}

//Shape.java

package shape;

public abstract class Shape {
    public abstract double getArea();
}
class Circle extends Shape
{
    final double PI=3.1415926;
    private double x;
    public Circle(double bian)
    {
        x=bian;
    }
    public double getArea()
    {
        return x*x*PI;
    }

}
class Triangle extends Shape
{
    private double width,height;
    public Triangle(double bian,double gao)
    {
        width=bian;
        height=gao;
    }
    public double getArea()
    {
        return width*height/2;
    }
}
class Juxing extends Shape
{
    private double width,height;
    public Juxing(double bian,double gao)
    {
        width=bian;
        height=gao;
    }
    public double getArea()
    {
        return width*height;
    }
}
class Tixing extends Shape
{
    private double width1,width2,height;
    public Tixing(double bian1,double bian2,double gao)
    {
        width1=bian1;
        width2=bian2;
        height=gao;
    }
    public double getArea()
    {
        return (width1+width2)*height/2;
    }
}
class TestShape
{
    private static double area;
    TestShape()
    {
        area=0;
    }
    public static double countArea(Shape s)
    {
        area+=s.getArea();
        return area;
    }

}

实验二：抽象类和接口的设计

第一小题：

//DiagArea.java

package diagArea;
//洪鼎淇 信1705-3 20173627
public interface DiagArea {
    double getDiagonal();
    double getArea();
}
class Rectangle implements DiagArea
{
    double w,h;
    Rectangle(double bian,double gao)
    {
        w=bian;
        h=gao;
    }
    public double getDiagonal()
    {
        return Math.sqrt(Math.pow(w, 2)+Math.pow(h, 2));
    }
    public double getArea()
    {
        return h*w;
    }
}
class Square extends Rectangle
{
    double x;
    Square(double a)
    {
        super(a,a);
    }
}

//TestDiag.java

package diagArea;

public class TestDiag {
    public static void main(String args[])
    {
        Rectangle s1=new Rectangle(3,4);
        Square s2=new Square(3);
        System.out.println("矩形的对角线长度为："+s1.getDiagonal());
        System.out.println("矩形的面积为:"+s1.getArea());
        System.out.println("正方形的对角线长度为："+s2.getDiagonal());
        System.out.println("正方形的面积为："+s2.getArea());
    }
}

第二小题：

//Shape.java

package shape1;
//信1705-3 洪鼎淇 20173627
public abstract class Shape {
    public abstract void showArea();
}
class Rectangle extends Shape
{
    double width,height;
    Rectangle(double bian,double gao)
    {
        width=bian;
        height=gao;
    }
    public void showArea()
    {
        System.out.println("该矩形的面积为："+(width*height));
    }
}
class Square extends Shape
{
    double width;
    Square(double bian)
    {
        width=bian;
    }
    public void showArea()
    {
        System.out.println("该正方形的面积为："+(width*width));
    }
}
class Circle extends Shape
{
    private final double PI=3.1415926;
    private double width;
    Circle(double bian)
    {
        width=bian;
    }
    public void showArea()
    {
        System.out.println("该圆形的面积为："+(width*width*PI));
    }
}

//TestShape.java

package shape1;

public class TestShape {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO 自动生成的方法存根
        Rectangle s1=new Rectangle(3,4);
        s1.showArea();
        Square s2=new Square(3);
        s2.showArea();
        Circle s3=new Circle(3);
        s3.showArea();
    }

}

实验三：班级信息管理类

//BanjiManager.java

package banjiinfo;
//洪鼎淇 信1705-3 20173627
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;
import java.util.Vector;

public class BanjiManager {
    Vector<Student> map=new Vector<Student>();
    Iterator<Student> it;
    Scanner can;
    BanjiManager()
    {
        can=new Scanner(System.in);
    }
    public static void main(String args[])
    {
        BanjiManager a=new BanjiManager();
        a.run();
    }
    public void run()
    {
        int k=1;
        while(k<=5&&k>=1)
        {
            k=showmenu();
        }
        System.out.println("已退出系统");
        can.close();
    }
    public int showmenu()
    {
        System.out.println("大学生班级管理菜单");
        System.out.println("1.添加学生");
        System.out.println("2.删除学生");
        System.out.println("3.修改学生");
        System.out.println("4.查看所有学生");
        System.out.println("5.查看学生信息");
        System.out.println("其他数字.退出循环");
        int num=can.nextInt();
        if(num==1)
        {
            tianjia();
        }
        else if(num==2)
        {
            shanchu();
        }
        else if(num==3)
        {
            xiugai();
        }
        else if(num==4)
        {
            show();
        }
        else if(num==5)
        {
            chaxun();
        }
        return num;
    }
    public void tianjia()
    {
        Student st=new Student();
        String x=null,n=null,s=null,s1=null;
        double s2=0;
        System.out.println("请输入要添加的学号");
        if(can.hasNext())
        {
            x=can.next();
        }
        if(canAdd(x))
        {
            System.out.println("请输入姓名,性别,籍贯和大学入学成绩");
            if(can.hasNext())
            {
                n=can.next();
            }
            if(can.hasNext())
            {
                s=can.next();
            }
            if(can.hasNext())
            {
                s1=can.next();
            }
            if(can.hasNext())
            {
                s2=can.nextInt();
            }
            st.setId(x);
            st.setName(n);
            st.setSex(s);
            st.setAddress(s1);
            st.setScore(s2);
            map.add(st);
        }
        else System.out.println("学号重复，请重新输入");
    }
    public void shanchu()
    {
        String x=null;
        System.out.println("请输入要删除的学号");
        if(can.hasNext())
        {
            x=can.next();
        }
        if(lookp(x)!=0)
        {
            map.removeElementAt(lookp(x)-1);
        }
        else System.out.println("查无此学号");

    }
    public void chaxun()
    {
        Student st=new Student();
        String x=null;
        System.out.println("请输入你想要查询的信息");
        if(can.hasNext())
        {
            x=can.next();
        }
        it=map.iterator();
        while(it.hasNext())
        {
            st=it.next();
            if(x.equals(st.getId()))
            {
                System.out.println("该学生信息如下所示(学号，姓名，性别，籍贯，大学入学成绩)");
                System.out.println(st.getId()+" "+st.getName()+" "+st.getSex()+" "+st.getAddress()+" "+st.getScore());
                return;
            }
        }
        System.out.println("没有找到要找到的信息");

    }
    public void show()
    {
        Student st=new Student();
        if(map.size()==0)
        {
            System.out.println("没有任何学生信息");
            return;
        }

        it=map.iterator();
        System.out.println("所有学生信息如下(学号，姓名，性别，籍贯，大学入学成绩)：");
        while(it.hasNext())
        {
            st=it.next();
            System.out.println(st.getId()+" "+st.getName()+" "+st.getSex()+" "+st.getAddress()+" "+st.getScore());
        }
    }
    public void xiugai()
    {
        Student st=new Student();
        String x=null,n=null,s=null,x1=null,s1=null;
        double s2=0;
        System.out.println("请输入要修改的学号");
        if(can.hasNext())
        {
            x=can.next();
        }
        if(!canAdd(x))
        {
            System.out.println("请输入要修改的学号,姓名,性别,籍贯和大学入学成绩");
            if(can.hasNext())
            {
                n=can.next();
            }
            if(can.hasNext())
            {
                s=can.next();
            }
            if(can.hasNext())
            {
                s1=can.next();
            }
            if(can.hasNext())
            {
                s2=can.nextInt();
            }

            if(canChange(x1,lookp(x)))
            {
                st.setId(x);
                st.setName(n);
                st.setSex(s);
                st.setAddress(s1);
                st.setScore(s2);
                map.setElementAt(st, lookp(x));
            }
            else System.out.println("学号重复，请重新输入");

        }
        else System.out.println("查无此学号");
    }
    //----------------------------------------------
    public int lookp(String xuehao)
    {
        Student st=new Student();
        int i=0;
        it=map.iterator();
        while(it.hasNext())
        {
            i++;
            st=it.next();
            if(st.getId().equals(xuehao))
                break;
        }
        return i;
    }
    public boolean canChange(String xuehao,int n)
    {
        Student st=new Student();
        int i=0;
        it=map.iterator();
        boolean ok=true;
        while(it.hasNext())
        {
            i++;
            st=it.next();
            if(i==n)
                continue;
            if(st.getId().equals(xuehao))
            {
                ok=false;
                break;
            }
        }
        return ok;
    }
    public boolean canAdd(String xuehao)
    {
        Student st=new Student();
        it=map.iterator();
        boolean ok=true;
        while(it.hasNext())
        {
            st=it.next();
            if(st.getId().equals(xuehao))
            {
                ok=false;
                break;
            }
        }
        return ok;
    }
}

//People.java

package banjiinfo;

public class People {
    String name,sex;
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

}

//Student.java

package banjiinfo;

public class Student extends People {
    String name,id,address;
    Student()
    {
        super();
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public String getAddress() {
        return address;
    }
    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
    public double getScore() {
        return score;
    }
    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }
    double score;

}

实验四：按照题目要求设计一个java程序

//Graduate.java

package graduate;
//洪鼎淇 信1705-3 20173627
public class Graduate implements StudentManagerInterface, TeacherManagerInterface {
    public static void main(String args[])
    {
        Graduate zhanshan=new Graduate();
        zhanshan.setFee(2200);
        zhanshan.setPay(3400);
        if(zhanshan.getPay()-zhanshan.getFee()<2000)
        {
            System.out.println("provide a loan");
        }
    }

    @Override
    public void setPay(double a) {
        // TODO 自动生成的方法存根
        pay=a;
    }

    @Override
    public double getPay() {
        // TODO 自动生成的方法存根
        return 0;
    }

    @Override
    public void setFee(double a) {
        // TODO 自动生成的方法存根
        fee=a;
    }

    @Override
    public double getFee() {
        // TODO 自动生成的方法存根
        return 0;
    }
    double fee=0;
    double pay=0;
}

//StudentManagerInterface.java

package graduate;
public interface StudentManagerInterface
{

    void setFee(double a);
    double getFee();
}

//TeacherManagerInterface.java

package graduate;

public interface TeacherManagerInterface {

    void setPay(double a);
    double getPay();
}

实验结果截图：

实验一：面积计算

下面是实验的结果截图

程序输入的信息如下所示

实验二：抽象类与接口类的设计

第一小题：

第一小题输入的信息如下所示：

第二小题：

第二小题输入的信息如下所示：

实验三：班级信息管理类设计
实验的截图如下所示

实验四：按照题目要求设计并编写一个Java程序

按照题目于要求设计

其中输入的数据如下所示：

实验总结：

通过本次课的练习，掌握了类之间继承的基本用法，并且还能够粗略领悟到在哪一方面能够使用到，例如同一方法的在不同类的相同定义，这里大概就是面对对象的思想的体现，总的来说这是一节学习到很多知识的实验课。并且，在抽象类和接口的设计上有了初步的认识，了解到了其中的语法，这在我之前的java学习中尚且没有学习过，领悟颇深的一次实验。

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