面向对象的设计 - 形状

Question

因此,经过多年的OOP,我从一个大学课程中完成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,正方形,矩形,三角形,平行四边形.

• 创建的每个形状必须具有以下参数:唯一ID,颜色.

以下功能:颜色变化,移动,区域,周长,内部,复制.

不需要有效性测试(不在类中,也不在用户输入中).

我的设计:

总的来说,一个非常简单的方法,shape_class/non-circular是抽象的,矩形/方形被组合成一个类,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** - 接收一系列点(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:

对于这项任务,设计问题减少了40分:

1)圆是一个椭圆,因此需要从中继承(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完全相同(没有有效性测试).

我很乐意从社区获得有关此设计的一些意见,设计问题是否"合法",哪些可以做得更好？

编辑1:

椭圆表示为:两个点和d(对于椭圆上的点,它与两个点之间的距离必须等于d).

圆圈表示为:中心和半径.

我发现很难理解他们如何分享共同的障碍.

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,然后再按共同特征进行分类.然后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
• 二者rectangle并parallelogram具有4个边缘
• 不像parallelogram,rectangle具有所有的90°的角度.

这是一个根据您的需求简化的方案:

椭圆,圆,正方形,矩形,三角形,平行四边形

编辑:请注意,还存在以下层次结构.二者rectangle并parallelogram具有相同的长度的相对边缘.最后,它取决于首选的解释以及更适合您的情况(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,然后通过凸性和非凸性首先区分后代.