java - 面向对象的设计 - 形状

Question

因此，经过多年的 OOP，我从我的一门大学类(class)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的结构。

要求的设计:

• 实现面向对象的解决方案以创建以下形状:

• 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。

还有以下功能:颜色变化、移动、面积、周长、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:

总的来说是一个非常简单的方法，shape_class/non-circular 是抽象的，而 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 - 实现静态 ID(唯一 ID)和处理颜色名称的初始化函数。

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);
}

** 非循环** - 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) Circle 是一个椭圆，因此需要从它继承(即使它们不共享任何参数)。

2) 矩形/正方形是两个不同的实体，尽管在此实现中它们完全相同(没有有效性测试)。

我很乐意从社区那里得到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)。

圆的表示方式是:圆心和半径。

我发现很难理解他们如何共享公共(public)参数。

Answer 1

我建议你遵循这个方案:

您需要先根据边的数量对形状进行分类，然后再根据共同特征对形状进行分类。那么你必须认识到以下事实:

• circle 只是一种特殊类型的 ellipse
• square 只是一种特殊类型的 rectangle
• 矩形和平行四边形都有4条边
• 与平行四边形不同，矩形所有的角都是 90°。

这是根据您的需要简化的方案:

Ellipse, Circle, Square, Rectangle, Triangle, Parallelogram

编辑:请注意，还存在以下层次结构。 rectangle 和 parallelogram 都有相同长度的对边。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，我可能会将 polygon 放在 shape 下方，然后首先通过凸性和非凸性区分后代。