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实验目的
1. 掌握接口的使用方法。
2. 掌握子类的继承性、子类对象的创建过程。
3. 掌握成员变量的继承与隐藏、方法的继承与重写。
实验内容
1. 编写程序为公交车的老人卡、学生卡和普通市民卡提供收费功能，将充值、收费功能提取，以接口的形式定义，然后被这三种卡类实现。最后编写一个测试类，用于测试公交车三类卡的刷卡操作。
源程序：
interface Buscard {void recharge();void charge();
}
class Oldpeople implements Buscard {public void recharge() {System.out.println("老年卡充值成功!");}public void charge() {System.out.println("使用老年卡，扣一元!");}
}
class People implements Buscard {public void recharge() {System.out.println("普通市民卡充值成功!");}public void charge() {System.out.println("使用普通市民卡,扣2元!");}
}
class Student implements Buscard {public void recharge() {System.out.println("学生卡充值成功!");}public void charge() {System.out.println("使用学生卡,扣1.5元!");}
}
public class test {public static void main(String[] args) {Oldpeople O = new Oldpeople();O.recharge();O.charge();Student S = new Student();S.recharge();S.charge();People P = new People();P.recharge();P.charge();}
}2.设计四个类、一个接口，类之间的关系如下：
在类App中使用Compute、Circle、Rectangle类，在Compute类中使用Shape接口（Shape对象作为computeArea方法的形式参数），Circle、Rectangle类实现接口Shape，重写area()方法。图中“+”的表示public，“-”的表示private，框图中上面一栏是类或接口的名称，中间一栏是属性，下面一栏是方法。
在App类的main()中：
（1）创建一个Compute类对象、一个Circle类对象和一个Rectangle类对象。
（2）调用Compute对象的computeArea方法(实际参数为Circle对象)计算圆的面积。
（3）调用Compute对象的computeArea方法(实际参数为Rectangle对象)计算矩形面积。
源程序：
interface shape{double pi=3.14;double area();
}
class compute{public double computeArea(shape s) {return s.area();}
}
class circle implements shape{int radius;circle(int radius){this.radius=radius;}public double area() {return radius*radius*pi;}
}
class Rectangle implements shape{ int width;int hight;Rectangle(int width,int hight){this.width=width;this.hight=hight;}public double area() {return width*hight;}
}
public class test {public static void main(String[] args) {compute A=new compute();circle B=new circle(3);shape C=new Rectangle(6,4);System.out.println("矩形的面积为:"+C.area());System.out.println("圆的面积为:"+A.computeArea(B));System.out.println("圆的面积为:"+B.area());}
}3. 普通门和报警门。
（1）定义一个接口Alarm（报警），含有一个报警方法void alarm( )；
（2）定义一个类Door（普通门），Door类有一个私有属性name（品牌）；有4个公有方法getName、setName、open（开门）、close（关门）；open、close方法的功能由自己确定。
（3）定义一个类AlarmDoor（报警门），继承Door类，实现接口Alarm，重写接口中的抽象方法alarm（方法的功能由自己确定）。
（4）编写一个测试类DoorTest，在main方法中，给出多种型号的报警门和普通门，调用开门、关门、报警等动作。
源程序：
interface Alarm {void alarm();
}
class Door {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public void open() {System.out.println(this.name+"已打开");}public void close() {System.out.println(this.name+"已关闭");}
}
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {public void alarm() {System.out.println("门发出警报声");}
}
public class test {public static void main(String[] args) {Door door1 = new Door();door1.setName("普通门");AlarmDoor door2 = new AlarmDoor();door2.setName("报警门");door1.open();door1.close();door2.open();door2.alarm();door2.close();}
}4. 设计五个类（测试类、计算机类、手机类、充电器类、U盘类）、一个接口（Usb接口），各类之间的关系如下：
（1）在UsbTest类的main方法中，创建一个Xiaomi手机对象、一个小米CDQ012M充电器对象、一台联想电脑、一个Kingston U盘对象。然后将充电器插入手机充电，将U盘插入计算机。
（2）在Mobile类的InsertUsb方法中，连接Usb。
（3）在Computer类的InsertUsb方法中，连接Usb。
（4）在Charger类的connect方法中，输出“已连接充电器，正在充电...”。
（5）在Usb类的connect方法中，输出“已连接U盘器，正在读取数据...”。
源程序：
interface Usb {void connect();
}
class Charger implements Usb {private String brand;public Charger(String brand) {this.brand = brand;}public void connect() {System.out.println("已连接充电器" + this.brand + "正在充电...");}
}class Computer {private String brand;public Computer(String brand) {this.brand = brand;}public void insertUsb(Usb device) {System.out.println(this.brand);device.connect();}
}
class Moblie {private String brand;public void Moblie(String brand) {this.brand = brand;}public void insertUsb(Usb device) {System.out.println(this.brand);device.connect();}
}
class UDisk implements Usb {private String brand;public UDisk(String brand) {this.brand = brand;}public void connect() {System.out.println("已连接U盘器" + this.brand + "，正在读取数据...");}
}
public class test {public static void main(String[] args) {Moblie a = new Moblie();a.Moblie("vivo");Charger b = new Charger("vivomx");Computer c = new Computer("联想");UDisk d = new UDisk("Kingston");a.insertUsb(b);c.insertUsb(d);}
}5. 设计一个武器系统，要求如下：
（1）定义一个弹药类Bullet，有一个弹药名称属性name。设计一个构造方法及set、get方法。
（2）定义一个可装载弹药的接口Loadable，该接口有一个装载的抽象方法load()。
（3）定义一个可发射弹药的接口Launchable，该接口有一个发射的抽象方法launch()。
（4）定义一个武器类Weapon，实现接口Loadable、Launchable（既可以装弹，也可以发射）。
武器类有属性：String name（武器名称）、Bullet bullet（可使用的弹药）
以及对应的get、set方法。
重写load方法，在方法中输出装载的弹药。
重写launch方法，在方法中输出发射的弹药。
（5）定义3个普通武器类：Tank、Flighter、WarShip都继承武器类Weapon。 每个普通武器类都有一个带一个参数name的构造方法，在构造方法中创建弹药对象。
坦克Tank使用的弹药是炮弹，战斗机Flighter使用的弹药是导弹，舰艇WarShip使用的弹药是鱼雷。
（6）定义一个类Army，代表一支军队，包括：。
1) 属性：ArrayList<Weapon> weapon（用来存放军队装备的各种武器）；
2) 获取军队的拥有的武器数量方法getNum;
3）添置武器的方法addWeapon
4) 让所有武器都装载弹药的方法loadAll；
5）让所有武器都发起攻击的方法luanchAll。
（7）编写一个测试类，在main方法中：
1）建立一支强大的军队；
2）添置各种型号武器，包括坦克、战机、舰艇。
3）输出军队拥有的武器数量；
4）让所有的武器都装上弹药；
5）让所有的武器都发射。
UML类图符号说明：
程序输出例：
军队装备的武器数量：6
所有武器准备装弹药...
1:99坦克 装载炮弹
2:歼20 装载导弹
3:武汉舰 装载鱼雷
4:芜湖舰 装载鱼雷
5:歼31 装载导弹
6:F35 装载导弹
所有武器准备战斗...
1:99坦克 发射炮弹
2:歼20 发射导弹
3:武汉舰 发射鱼雷
4:芜湖舰 发射鱼雷
5:歼31 发射导弹
6:F35 发射导弹
源程序：
import java.util.ArrayList;
class Army {ArrayList<Weapon> weapon;public Army() {weapon = new ArrayList<Weapon>(); }public int getNum() {return weapon.size();}public void addWeapon(Weapon weapon) {this.weapon.add(weapon); }public void loadAll() {System.out.println("所有武器准备装弹药...");int a = 1;for (Weapon weapon : weapon) {System.out.print(a + ":" + weapon.getName());weapon.load();a++;}}public void luanchAll() {System.out.println("所有武器准备战斗...");int a = 1;for (Weapon weapon : weapon) {System.out.print(a + ":" + weapon.getName());weapon.launch();a++; }}
}
class Bullet {private String name;public Bullet(String name) { this.name = name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}
}
class Flighter extends Weapon { public Flighter(String name) {setName(name);Bullet bullet = new Bullet("导弹");setBullet(bullet);}
}
interface Launchable {void launch();
}
interface Loadable {void load();
}
class Tank extends Weapon {public Tank(String name) {setName(name);Bullet bullet = new Bullet("炮弹");setBullet(bullet);}
}
class WarShip extends Weapon {public WarShip(String name) {setName(name);Bullet bullet = new Bullet("鱼雷");setBullet(bullet);}
}
class Weapon implements Loadable, Launchable {private String name;private Bullet bullet;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Bullet getBullet() {return bullet;}public void setBullet(Bullet bullet) {this.bullet = bullet;}public void load() {System.out.println("装载" + this.bullet.getName());}public void launch() {System.out.println("发射" + this.bullet.getName());}
}
public class test {public static void main(String[] args) {Tank a1 = new Tank("99坦克 ");Flighter a2 = new Flighter("歼20 ");WarShip a3 = new WarShip("武汉舰 ");WarShip a4 = new WarShip("芜湖舰 ");Flighter a5 = new Flighter("歼31 ");Flighter a6 = new Flighter("F35 ");Army a = new Army();a.addWeapon(a1);a.addWeapon(a2);a.addWeapon(a3);a.addWeapon(a4);a.addWeapon(a5);a.addWeapon(a6);System.out.println("军队装备的武器数量:" + a.getNum());a.loadAll();a.luanchAll();}
}6. 设计五个类，类之间的关系如下：
在类App中使用Paint、Rectangle、Circle、Rabit类，在paint类中使用AsciiArt抽象类（AsciiArt对象作为setArt方法的参数），Rectangle、Circle、Rabit类继承抽象类AsciiArt，并重写draw()方法。
具体设计步骤：
（1）App类的main( )
1）创建一个Paint对象paint
2）显示作品列表
========作品列表=======
1.矩形
2.圆
3.小兔子
======================
请选择：
3） 根据选择，显示不同的作品
① 画矩形
a.创建一个Rectangle对象rect。
b.调用paint的setArt方法，将rect设置为paint对象要显示的作品。
c.调用对象paint的draw方法显示作品。
②画圆
a.创建一个Circle对象c。
b.调用paint的setArt方法，将c设置为paint对象要显示的作品。
c.调用对象paint的draw方法显示作品。
③画小兔子
a.创建一个Rabit对象rabit。
b.调用paint的setArt方法，将rabit设置为paint对象要显示的作品。
c.调用对象paint的draw方法显示作品。
（2）Paint类中的draw( )
①显示作品名、作者。
②调用成员变量art的draw方法显示作品。
（3）Rectangle类中的draw( )
输出width行height列个“*”。
（4）Circle类中的draw( )
输出用“*”组成的圆。
（5）Rabit类中的draw( )
输出可爱的小兔。
源程序：
import java.util.Scanner;
class test {public static void main(String[] args) {try (Scanner in = new Scanner(System.in)) {System.out.println("========作品列表=======");System.out.println("1.矩形");System.out.println("2.圆");System.out.println("3.小兔子");System.out.println("======================");System.out.println("请选择:");int select = in.nextInt();Paint paint = new Paint();switch (select) {case 1:Rectangle rect = new Rectangle("矩形", "张三", 3, 8);paint.setArt(rect);paint.draw();break;case 2:Circle c = new Circle("圆形", "小丫", 4);paint.setArt(c);paint.draw();break;case 3:Rabit rabit = new Rabit("兔子", "李四");paint.setArt(rabit);paint.draw();break;}}
}
abstract class AssciiArt {private String title;private String author;public AssciiArt(String title, String author) {this.title = title;this.author = author;}abstract void draw();public String getTitle() {return title;}public void setTitle(String title) {this.title = title;}public String getAuthor() {return author;}public void setAuthor(String author) {this.author = author;}
}
class Circle extends AssciiArt {private int radius;public Circle(String title, String author, int radius) {super(title, author);this.radius = radius;}public void draw() {int d = 2 * radius;for (int y = 0; y <= d; y++) {for (int x = 0; x <= d; x++) {if ((x - radius) * (x - radius) + (y - radius) * (y - radius) <= radius * radius)System.out.print("**");elseSystem.out.print(" ");}System.out.println();}}
}
class Paint {private AssciiArt art;public void setArt(AssciiArt art) {this.art = art;}public void draw() {System.out.println("作品:" + this.art.getTitle());System.out.println("作者:" + this.art.getAuthor());this.art.draw();}
}
class Rabit extends AssciiArt {public Rabit(String title, String author) {super(title, author);}public void draw() {System.out.println("/)/)");System.out.println("(- -) )o");System.out.println(" || ||");}
}
class Rectangle extends AssciiArt {private int width;private int height;public Rectangle(String title, String author, int width, int height) {super(title, author);this.width = width;this.height = height;}public void draw() {for (int a = 0; a < width; a++) {for (int b = 0; b < height; b++) {System.out.print("*");}System.out.println();}}
}