OO设计--JAVA-有理数类的设计

本文主要是介绍OO设计--JAVA-有理数类的设计，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

OO设计–JAVA-有理数类的设计

问题

按照BigDecimal类以面向对象的方式设计有理数类。

给出你的测试代码。要在与有理数类不同包的其他类中调用有理数类。

尝试回答与c语言的有理数代码相比较。

Rational函数

package test;

import java.math.BigDecimal;

public class Rational {
	private long numerator = 0; //分子
	private long denominator = 1; //分母
	public long getNumerator() {
		return numerator;
	}

	public void setNumerator(long numerator) {
		this.numerator = numerator;
	}

	public long getDenominator() {
		return denominator;
	}

	public void setDenominator(long denominator) {
		this.denominator = denominator;
	}

	public Rational(){//分子分母初始化
		this.numerator = 0;
		this.denominator = 1;
	}

	public Rational(long numerator, long denominator){
		this.numerator = numerator/gcd(Math.abs(numerator), Math.abs(denominator)); //分子化简(除以分子、分母的最大公约数)
		this.denominator = denominator/gcd(Math.abs(numerator), Math.abs(denominator));//分母化简(除以分子、分母的最大公约数)
	}

	public static long gcd (long number1, long number2){//最大公约数计算
		while (number1 != number2)
		{
			if (number1 > number2)
				number1 = number1 - number2;
			else
				number2 = number2 - number1;
		}
		return number1;
	}
	public static Rational add (Rational num1, Rational num2) {//有理数求和
		long tempNumerator = num1.numerator*num2.denominator + num1.denominator*num2.numerator;
		long tempDenominator = num1.denominator*num2.denominator;
		long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
		Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
		return rationalNumber;
	}

	public static Rational subtract (Rational num1, Rational num2) {//有理数求差
		long tempNumerator = num1.numerator*num2.denominator - num1.denominator*num2.numerator;
		long tempDenominator = num1.denominator*num2.denominator;
		long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
		Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
		return rationalNumber;
	}

	public static Rational multiply (Rational num1, Rational num2) {//有理数求积
		long tempNumerator = num1.numerator*num2.numerator;
		long tempDenominator = num1.denominator*num2.denominator;
		long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
		Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
		return rationalNumber;
	}

	public static Rational divide (Rational num1, Rational num2) {//有理数求商
		long tempNumerator = num1.numerator*num2.denominator;
		long tempDenominator = num1.denominator*num2.numerator;
		long gcd = gcd(Math.abs(tempNumerator),Math.abs(tempDenominator));
		Rational rationalNumber = new Rational(tempNumerator/gcd,tempDenominator/gcd);
		return rationalNumber;
	}

}

测试Class文件

package test;

public class RationalTes {
	private static Rational num1=new Rational(1,2); //第一个分数
	private static Rational num2=new Rational(12,4); //第二个分数
	private static double test = Double.parseDouble("3457367536")/(double)6769656;
	public static void main(String[] args) {
		Rational result=Rational.add(num1, num2);
		System.out.println("有理数求和：");
		System.out.println("(分数形式)：1/2+12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
		System.out.println("(小数形式)：1/2+12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
		result=Rational.subtract(num1, num2);
    	System.out.println("有理数求差：");
		System.out.println("(分数形式)：1/2-12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
		System.out.println("(小数形式)：1/2-12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
		result=Rational.multiply(num1, num2);
		System.out.println("有理数求积：");
		System.out.println("(分数形式)：1/2*12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
		System.out.println("(小数形式)：1/2*12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
		result=Rational.divide(num1, num2);
		System.out.println("有理数求商：");
		System.out.println("(分数形式)：1/2-12/4="+result.getNumerator()+"/"+result.getDenominator());
		System.out.println("(小数形式)：1/2*12/4="+(result.getNumerator()/(double)result.getDenominator()));
	}

}

运行结果

问题总结

Q1：与C语言相比何处体现更加面向对象？

A1:C语言的面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，之后使用函数一步步解决。而Java语言则通过把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。例如在此代码中，针对各个不同对象，进行数据封装，所有的通信都通过对象的方法来实现。

Q2：如何使用此代码？

A2：下载包到本地，导入包到IDE中，通过“类名.方法”调用函数。使用setter/getter设置和访问private。

Q3：调用时的代码是否依赖该有理数类的属性？当有理数类修改时，是否会影响调用？

A3：调用时的代码对该类的属性有依赖性。当有理数类修改时，会影响调用。

Q4：为什么有的方法设置为private？

A4：在如下场景时将某些方法设置为private：

当一个方法希望只被本类所使用时。

与本类的内部状态无关。

最简单的例子就是平时经常见到的工具方法，我们希望不分配内存创建类的实例就能够使用他们，所以会将他们声明public static, 在此基础之上，如果我们喜欢只有该类能够访问到此方法的话，可以声明为private static。
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