实验三 .Java 语言继承和多态应用练习 (课内实验)

一、实验目的

本次实验的主要目的是通过查看程序的运行结果及实际编写程序，练习使用

Java 语言的继承特性。

二、实验要求

1. 认真阅读实验内容，完成实验内容所设的题目

2. 能够应用多种编辑环境编写 JAVA 语言源程序

3. 认真体会多态与继承的作用

4. 将实验结果书写在实验报告中

三、实验内容

1. 运行下列程序，观察程序的运行结果

A.程序一

package org.example;public class Main
{public static void main(String[] arg){Son y=new Son();System.out.println("a of son is :" +y.a);System.out.println("b of son is :" +y.b);y.miner();y.sminer();System.out.println("a of son is :" +y.a);System.out.println("b of son is :" +y.b);}
}
class Father //父类的定义
{int a=200;int b=100;public void miner(){a--;}
}class Son extends Father //子类的定义
{public void sminer(){b++;}
}

B程序二

package org.example;public class Main
{public static void main(String args[]){son id3 = new son();id3.print();}
}
class father
{int a=3;//父类成员变量public void print(){System.out.println("father");}
}
class son extends father {float a = 4f;//子类成员变量public void print() {int a = 5;//局部变量super.print();System.out.println("son");System.out.println(a);System.out.println(this.a);System.out.println(super.a);}
}

C.程序三

package org.example;public class Main
{public static void main(String[] arg){father x=new father();son y=new son();System.out.print("add() of father is :");x.print();System.out.print("add() of son is :");y.print();System.out.println("sub() of son is :" +y.sub());System.out.println("sub(int i) of son is :" +y.sub(10));System.out.println("sub(int i,int j) of son is :" +y.sub(10,5));System.out.println("sub(String s) of son is :" +y.sub("6"));}
}
class father
{private int i,j;father(){this.i=23;this.j=35;}protected int add(){return i+j;}public void print(){System.out.println("i+j="+add());}
}
class son extends father
{private int x;son(){this.x=25;} protected int add()//方法被覆盖
{return x+35;
}public int sub()//方法的重载{return x-15;}public int sub(int i){return x-i;}public int sub(int i,int j){return x-i-j;}public int sub(String s){int f=Integer.parseInt(s);return x-f;}
}

D.程序四

package org.example;public class Main
{public void useSubAsfather(father x){System.out.println(x.getx()+"!!!!!!");}public static void main(String arg[]){father superA=new father(),superB;son subA=new son(),subB;(new Main()).useSubAsfather(subA);superB=subA;System.out.println("superA.getx():"+superB.getx());subB=(son)superB;System.out.println(subB.getx()+" "+subB.gety());}
}
class father
{private int x=100;public int getx(){return x;}
}
class son extends father
{private int y=200;public int gety(){return y;}
}

运行结果如下

2.查看运行结果，完成下列程序

package org.example;public class S35 {private int x;S35() {this.setValues(12.5f);}private void setValues(float v) {}S35(float y) {this.setValues(y, 10);}void setValues(float x, int y) {this.x = 20;System.out.println("result is " + (this.x + x + y));}public static void main(String[] args) {S35 s1 = new S35();}
}

运行结果为：

result is 42.5

3.编写程序实现下列功能

(1) 定义一个矩形类，实现求面积和周长的操作，再定义一个正方形类，要求

其继承于矩形类，并求出正方形的面积，要求显示出计算结果。数据可以用常数。

class Rectangle {protected int width;protected int height;public Rectangle(int width, int height) {this.width = width;this.height = height;}public int area() {return width * height;}public int perimeter() {return 2 * (width + height);
}
}class Square extends Rectangle {public Square(int sideLength) {super(sideLength, sideLength);}
}public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建一个矩形Rectangle rectangle = new Rectangle(3, 4);System.out.println("矩形的面积: " + rectangle.area());System.out.println("矩形的周长: " + rectangle.perimeter());// 创建一个正方形Square square = new Square(5);System.out.println("正方形的面积: " + square.area());}
}

(2) 设计一个计算完成两数的加、减、乘与除的运算的类。

package org.example;public class Main {public static void main(String[] args) {Main calculator = new Main();// 两数相加double additionResult = calculator.add(10, 5);System.out.println("10 + 5 = " + additionResult);// 两数相减double subtractionResult = calculator.subtract(10, 5);System.out.println("10 - 5 = " + subtractionResult);// 两数相乘double multiplicationResult = calculator.multiply(10, 5);System.out.println("10 * 5 = " + multiplicationResult);// 两数相除double divisionResult = calculator.divide(10, 5);System.out.println("10 / 5 = " + divisionResult);}// 加法public double add(double num1, double num2) {return num1 + num2;}// 减法public double subtract(double num1, double num2) {return num1 - num2;}// 乘法public double multiply(double num1, double num2) {return num1 * num2;}// 除法public double divide(double num1, double num2) {if (num2 == 0) {System.out.println("Error: Division by zero");return Double.NaN;}return num1 / num2;}
}

(3) 编程创建一个 Point 类，在其中定义两个变量表示一个点的坐

值，再定义构造函数初始化为坐标原点，然后定义一个方法实现点的移动，再

定义一个方法打印当前点的坐标。并创建一个对象验证。

package org.example;public class Main {private int x;private int y;// 构造函数初始化为坐标原点public Main() {this.x = 0;this.y = 0;}// 移动点的方法public void move(int dx, int dy) {this.x += dx;this.y += dy;}// 打印当前点的坐标方法public void printCoordinates() {System.out.println("Current coordinates: (" + this.x + ", " + this.y + ")");}// 验证public static void main(String[] args) {Main point = new Main();point.printCoordinates();  // 输出 (0, 0)point.move(3, 4);point.printCoordinates();  // 输出 (3, 4)}
}

（4）编写一个类，该类有如下一个方法：

public int f(int a,int b){

//要求该方法返回 a 和 b 的最大公约数

}

再编写一个该类的子类，要求子类重写方法 f(),而且重写的方法将返回两

个整数的最小公倍数。

要求：在重写的方法的方法体中首先调用被隐藏的方法返回 a 和 b 的最大公

约数 m，然后将(a*b)/m 返回，在应用程序的主类中分别使用父类和子类创建对

象，并分别调用方法 f()计算两个正整数的最大公约数和最小公倍数。

package org.example;public class Calculate {// 方法返回 a 和 b 的最大公约数public int f(int a, int b) {while (b != 0) {int temp = b;b = a % b;a = temp;}return a;}
}

package org.example;// 子类，重写父类方法返回两个整数的最小公倍数
public class CalculateLCM extends Calculate {// 重写 f 方法，返回两个整数的最小公倍数@Overridepublic int f(int a, int b) {int gcd = super.f(a, b); // 调用父类方法返回 a 和 b 的最大公约数return (a * b) / gcd; // 返回两个整数的最小公倍数}
}

package org.example;public class MainApp {public static void main(String[] args) {// 使用父类创建对象Calculate calculate = new Calculate();int gcd = calculate.f(12, 18);System.out.println("最大公约数：" + gcd);// 使用子类创建对象CalculateLCM calculateLCM = new CalculateLCM();int lcm = calculateLCM.f(12, 18);System.out.println("最小公倍数：" + lcm);}
}

（5）编写一个 Java 应用程序 Test 类，实现成员方法 max(a,b)的重载。具体

要求如下：

a. 编写 void max(int a,int b)成员方法，对两个整数进行大小的比较，输出打

印较大的那个整数。

b.编写 void max(float a,float b)成员方法，对两个 float 数进行大小的比较，

输出打印较大的那个 float 数。

c. 编写 void max(double a,double b)成员方法，对两个 double 数进行大小的

比较，输出打印较大的那个 double 数。

package org.example;public class Main {// 对两个整数进行大小的比较void max(int a, int b) {if (a > b) {System.out.println("较大的整数是：" + a);} else {System.out.println("较大的整数是：" + b);}}// 对两个float数进行大小的比较void max(float a, float b) {if (a > b) {System.out.println("较大的float数是：" + a);} else {System.out.println("较大的float数是：" + b);}}// 对两个double数进行大小的比较void max(double a, double b) {if (a > b) {System.out.println("较大的double数是：" + a);} else {System.out.println("较大的double数是：" + b);}}public static void main(String[] args) {Main test = new Main();test.max(5, 10);test.max(3.14f, 2.71f);test.max(3.1415926, 2.7182818);}
}

下面是实验总结

继承是面向对象编程中的重要特性，可以帮助我们实现代码的重用和扩展。

子类可以继承父类的属性和方法，同时可以重写父类的方法或者新增自己的方法。

在使用继承时，需要注意父类和子类之间的关系，确保子类是父类的特殊化。

继承可以帮助我们构建更加清晰和易于维护的代码结构。

在实际编写程序时，可以根据具体的需求来设计合适的继承关系，以实现代码的复用和扩展。