2021年7月14日 面向对象习题

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1、写出一个复数类，给出加、减、乘法、除方法；

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加法

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/**
 * 复数的加法
 * 
 * @param a 复数1
 * @param b 复数2
 * @return 复数a加上复数b大的值。
 */
public static Complex add(Complex a, Complex b) {
	Complex result = new Complex();
	result.real = a.real + b.real;
	result.imag = a.imag + b.imag;
	return result;
}

减法

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/**
 * 复数减法
 * 
 * @param a 复数1
 * @param b 复数2
 * @return 复数1减去复数2的结果
 */
public static Complex minus(Complex a, Complex b) {
	Complex result = new Complex();
	result.real = a.real - b.real;
	result.imag = a.imag - b.imag;
	return result;
}

乘法

https://www.shuxuele.com/algebra/complex-number-multiply.html

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/**
 * 求两个复数的乘积
 * 
 * @param first 第一个复数
 * @param second 第二个复数
 * @return 两个复数的乘积
 */
public static Complex times(Complex first, Complex second) {
	Complex result = new Complex();
	result.real = first.real * second.real - first.imag * second.imag;
	result.imag = first.imag * second.real + first.real * second.imag;
	return result;
}

测试1：

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c1 = new Complex(3, 2);
c2 = new Complex(1, 7);
Complex times = Complex.times(c1, c2);
System.out.println(times);

运行结果：

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-11.0+23.0i

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测试2:

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c1 = new Complex(1, 1);
c2 = new Complex(1, 1);
System.out.println(Complex.times(c1, c2));

运行结果：

1
0.0+2.0i

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测试3：

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c1 = new Complex(3, 4);
c2 = new Complex(0, 1);
System.out.println(Complex.times(c1, c2));

运行结果:

-4.0+3.0i

共轭

共轭是把中间的正负号改变，像这样：

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共轭的一般符号是上面放一条横线：

例子：

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除法

复数除法需要用到共轭。

技巧是把上面和下面都乘以下面的共轭。

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公式

1
(A+Bi)/(C+Di)=(A*C+B*D)/(C*C+D*D) + (B*C-A*D)/(C*C+D*D)i

例子

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/**
 * (A+Bi)/(C+Di)=(A*C+B*D)/(C*C+D*D) + (B*C-A*D)/(C*C+D*D)i
 * (A+Bi)/(C+Di)=(A*C+B*D)/(C*C+D*D) + (B*C-A*D)/(C*C+D*D)i
 * 
 * @param fenZi 分子
 * @param fenMu 分母
 * @return 复数fenZi除以复数fenMu的结果
 */
public static Complex divide(Complex fenZi, Complex fenMu) {
	Complex result = new Complex();
	// A=first.real
	// B=first.imag
	// C=second.real
	// D=second.imag
	result.real = (fenZi.real * fenMu.real + fenZi.imag * fenMu.imag)
	        / (fenMu.real * fenMu.real + fenMu.imag * fenMu.imag);
	result.imag = (fenZi.imag * fenMu.real - fenZi.real * fenMu.imag)
	        / (fenMu.real * fenMu.real + fenMu.imag * fenMu.imag);
	return result;
}

验证：

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c1 = new Complex(2, 3);
c2 = new Complex(4, -5);
System.out.println(Complex.divide(c1, c2));
System.out.println((-7 / 41.0) + "+" + (22 / 41.0) + "i");

运行结果：

1
2
-0.17073170731707318+0.5365853658536586i
-0.17073170731707318+0.5365853658536586i

2、写出一个矩形类，给出 面积和周长方法；

Rectangle_02.java
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public class Rectangle_02 {
	/**
	 * 矩形的长度
	 */
	private double length;
	/**
	 * 矩形的宽度
	 */
	private double width;

	public Rectangle_02() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public Rectangle_02(double length, double width) {
		this.length = length;
		this.width = width;
	}

	/**
	 * 求矩形的周长
	 * 
	 * @return 矩形的周长
	 */
	public double perimeter() {
		return 2 * (this.length + this.width);
	}

	/**
	 * 求矩形的面积
	 * 
	 * @return 矩形的面积
	 */
	public double area() {

		return this.length * this.width;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Rectangle [length=" + length + ", width=" + width + "]";
	}

}

测试：

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Rectangle_02 r = new Rectangle_02(3, 4);
System.out.println(r + "的周长=" + r.perimeter() + ",面积=" + r.area());

运行结果：

1
Rectangle [length=3.0, width=4.0]的周长=14.0,面积=12.0

3、使用class关键字定义一个表示学生类型的类，类名为Student。

在Student类中定义两个成员变量name和age，分别用来表示姓名和年龄。

其中，name的数据类型为String，变量age的数据类型为int。

在Student类中定义一个表示说话行为的speak()方法，用于输出学生的姓名和年龄。

【练习题】01.类的成员变量：

猜数字游戏：一个类A有一个成员变量v，有一个初值100。定义一个类，对A类的成员变量v进行猜。如果大了则提示大了，小了则提示小了。等于则提示猜测成功。 

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public class HW_02_01_GuessingNumbers {
	private static int v = 100;

	/**
	 * 猜测数字和类中定义个数字的v的大小
	 * 
	 * @param num 整数
	 * @return 如果num大于类中保存的整数v，则返回1，等于则返回0，小于则返回-1
	 */
	public static int guessing(int num) {
		if (num > HW_02_01_GuessingNumbers.v) {
			return 1;
		} else if (num == HW_02_01_GuessingNumbers.v) {
			return 0;
		}
		return -1;
	}

	public static void print(int num) {
		if (HW_02_01_GuessingNumbers.guessing(num) > 0) {
			System.out.println(num + "大了");
		} else if (HW_02_01_GuessingNumbers.guessing(num) == 0) {
			System.out.println(num + "猜测成功");
		} else {
			System.out.println(num + "小了");
		}
	}
}

【练习题】02.类的成员变量：

请定义一个交通工具(Vehicle)的类，其中有:

属性：速度(speed)，体积(size)等等

方法：移动(move())，设置速度(setSpeed(int speed))，加速speedUp(),减速speedDown()等等.

最后在测试类Vehicle中的main()中实例化一个交通工具对象，并通过方法给它初始化speed,size的值，并且通过打印出来。另外，调用加速，减速的方法对速度进行改变。

匀加速直线运动的速度公式:

$$
v_{t}=v_{0}+a t
$$

【练习题】03.类的成员变量与方法、构造方法

在程序中，经常要对时间进行操作，但是并没有时间类型的数据。那么，我们可以自己实现一个时间类，来满足程序中的需要。

定义名为MyTime的类，其中应有

三个整型成员：时（hour），分（minute），秒（second），为了保证数据的安全性，这三个成员变量应声明为私有。

为MyTime类定义构造方法，以方便创建对象时初始化成员变量。 再定义diaplay方法，用于将时间信息打印出来。

为MyTime类添加以下方法： 

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addSecond(int sec) 
addMinute(int min) 
addHour(int hou) 
subSecond(int sec)
subMinute(int min)
subHour(int hou)

分别对时、分、秒进行加减运算。

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/**
 * 当前的时间加上{@code h}个小时
 * 
 * @param h 要加上多少个小时
 * @return 当前时间加上{@code h}个小时之后的结果
 */
public HW_02_03_MyTime addHour(int h) {
	int temp = this.hour + h;
	// if (temp > 23)
	// 一天只有24个小时，如果超过了24个小时话需要进位
	// 由于这个类只保存到小时，所以丢弃进位
	this.hour = temp % 24;
	return this;
}
/**
 * 当前时间加上{@code m}个分钟
 * 
 * @param m 要加上多少分钟，可以超过60分钟
 * @return 当前时间加上{@code m}分钟后的时间
 */
public HW_02_03_MyTime addMinute(int m) {
	int temp = this.minute + m;
	if (temp > 59) {
		int hour = temp / 60;
		this.minute = temp % 60;
		// 向小时进位
		addHour(hour);
	} else {
		// 没有进位的情况下直接在分钟上加即可
		this.minute = this.minute + m;
	}
	return this;
}
/**
 * 计算当前时间加上{@code s}秒钟后的时间
 * 
 * @param s 要加上多少秒钟
 * @return 当前时间加上{@code s}}秒钟后的时间
 */
public HW_02_03_MyTime addSecond(int s) {
	int temp = this.second + s;
	// 需要进位的情况
	if (temp > 59) {
		// 需要进位多少
		int minute = temp / 60;
		// 求出进位后的秒值
		this.second = temp % 60;
		// 向分钟进位
		addMinute(minute);
	} else {
		this.second += s;
	}
	return this;
}
/**
 * 当前时间减去{@code h}小时
 * 
 * @param h 需要减去的小时数
 * @return 当前时间减去{@code h}小时后的时间
 */
public HW_02_03_MyTime subHour(int h) {
	int temp = this.hour - h;
	// System.out.println("temp=" + temp);
	// 如果减去的小时比当前的小时数要大，则需要借位
	if (temp < 0) {
		// 小时前面没有更高的位了，直接使用24加上相减的结果即可得到小时数
		this.hour = 24 + temp % 24;
	} else {
		this.hour = temp;
	}
	return this;
}/**
 * 当前时间减去{@code m}分钟
 * 
 * @param m 要减去多少分钟
 * @return 当前时间减去{@code m}分钟后的结果
 */
public HW_02_03_MyTime subMinute(int m) {
	int temp = this.minute - m;
	System.out.println("temp=" + temp);
	if (temp < 0) {
		// System.out.println("temp="+temp);
		// 计算出要减去的小时数
		int hour = -temp / 60;
		subHour(hour + 1);
		// 计算要减去的分钟数
		this.minute = (60 + temp % 60) % 60;
	} else {
		this.minute = temp;
	}
	return this;
}
/**
 * 当前时间减去{@code s}秒钟
 * 
 * @param s 要减去多少秒钟
 * @return 当前时间减去{@code s}秒钟后结果
 */
public HW_02_03_MyTime subSecond(int s) {
	int temp = this.second - s;
	// 相减为负数，则需要借位
	if (temp < 0) {
		// 计算出要减去的小时数
		int minute = -temp / 60;
		System.out.println(minute);
		subMinute(minute);
		// 当temp为0时，括号中的结果为60，此时应该对应0秒,而不是第60秒，
		// 所以最后还要mod60
		this.second = (60 + temp % 60) % 60;
	} else {
		this.second = temp;
	}
	return this;
}

【练习题】04.构造方法

编写Java程序，模拟简单的计算器。

定义名为Number的类，其中有两个整型数据成员n1和n2，应声明为私有。

编写构造方法，赋予n1和n2初始值，

再为该类定义加（addition）、减（subtration）、乘（multiplication）、除（division）等公有成员方法，分别对两个成员变量执行加、减、乘、除的运算。

在main方法中创建Number类的对象，调用各个方法，并显示计算结果。

【练习题】05.构造方法：

编写Java程序，用于显示人的姓名和年龄。

定义一个人类（Person），该类中应该有两个私有属性，姓名（name）和年龄（age）。

定义构造方法，用来初始化数据成员。再定义显示（display）方法，将姓名和年龄打印出来。

在main方法中创建人类的实例，然后将信息显示。

【练习题】06.get方法和set方法

定义一个类，该类有一个私有成员变量，通过构造方法将其进行赋初值，并提供该成员的getXXX()和setXXX()方法

提示：假设有

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private String name;

则有 

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

【练习题】07.构造方法与重载

为“无名的粉”写一个类：class WuMingFen 要求：

1.有三个属性：

  • 面码:String theMa
  • 粉的分量(两)：int quantity
  • 是否带汤：boolean likeSoup

2.写一个构造方法，以便于简化初始化过程，如：

WuMingFen f1 = new WuMingFen("牛肉",3,true);

3.重载构造方法，使得初始化过程可以多样化：

WuMingFen f2 = new WuMingFen("牛肉",2);

4.如何使得下列语句构造出来的粉对象是酸辣面码、2两、带汤的？

WuMingFen f3 = new WuMingFen();

5.写一个普通方法：check()，用于查看粉是否符合要求。即：将对象的三个属性打印在控制台上。

【练习题】08.构造方法的重载：

定义一个名为Vehicles（交通工具）的基类，

  • 该类中应包含String类型的成员属性brand（商标）和color（颜色），

  • 还应包含成员方法run（行驶，在控制台显示“我已经开动了”）和

  • showInfo（显示信息，在控制台显示商标和颜色），

  • 并编写构造方法初始化其成员属性。

编写Car（小汽车）类继承于Vehicles类，

  • 增加int型成员属性seats（座位），

  • 还应增加成员方法showCar（在控制台显示小汽车的信息），

  • 并编写构造方法。

编写Truck（卡车）类继承于Vehicles类，

  • 增加float型成员属性load（载重），

  • 还应增加成员方法showTruck（在控制台显示卡车的信息），

  • 并编写构造方法。 在main方法中测试以上各类。

【练习题】09.构造方法与重载

定义一个网络用户类，要处理的信息有

  • 用户ID、
  • 用户密码、
  • email地址。

在建立类的实例时，把以上三个信息都作为构造函数的参数输入，其中

用户ID和用户密码时必须的，

缺省的email地址是==用户ID==加上字符串”@gameschool.com”

【练习题】10.构造方法与重载、包

编写Addition类，该类中应包含一组实现两数相加运算的重载方法。 实现加法运算的方法，应接受两个参数（即加数和被加数），方法将两个参数进行加法运算后，返回相加结果。考虑可能针对不同的数据类型进行计算，重载一组方法，包括整型、长整型、浮点型、双精度浮点型、还有字符串。 在main方法中创建Addition类的实例，分别调用重载方法测试其效果。 应将Addition类打入到包中，以自己名字的拼音为包命名。

【练习题】11.构造方法与重载

将上次练习题三中编写的MyTime类打到以自己名字的拼音命名的包中，并为该类重载一组构造方法，以方便使用者能够以多种形式初始化该类的实例。

【练习题】12.构造方法与重载

建立一个汽车类，包括轮胎个数，汽车颜色，车身重量等属性。并通过不同的构造方法创建事例。

至少要求：汽车能够加速，减速，停车。

要求：命名规范，代码体现层次，有友好的操作提示。

【练习题】13.构造方法与重载

创建一个类，为该类定义三个构造函数，分别执行下列操作：

1、传递两个整数值并找出其中较大的一个值

2、传递三个double值并求出其乘积

3、传递两个字符串值并检查其是否相同

4、在main方法中测试构造函数的调用