(一)案例背景
你正在设计一个二维游戏的界面,需要用很多的点来表示游戏中的角色。
设计一个Point类,其x和y可以通过构造器提供。
它有几个方法:
1. 方法1: 计算自己在哪个象限。 whereAmI():String
2. 方法2: 计算和坐标原点的距离。getDist():Double
3. 方法3: 计算与另一个点的距离。fromPoint(other:Point):Double
4. 方法4: 重写equals 判断是否是同一个点(x和y都相等就是同一个点)。
5. 方法5: 重写toString,更友好的输出点的信息。
再设计一个子类LabelPoint它来继承Point类,其构造器接收一个标签值和x,y坐标。
例如: New LabelPoint("black",1,2)
以下使用 Scala 实现Point类及其子类LabelPoint,满足案例中的所有需求:
1. Point 类实现
scala
class Point(val x: Double, val y: Double) {
// 方法1:计算所在象限
def whereAmI(): String = {
(x, y) match {
case (0, 0) => "原点"
case (_, 0) => "x轴上"
case (0, _) => "y轴上"
case (x, y) if x > 0 && y > 0 => "第一象限"
case (x, y) if x < 0 && y > 0 => "第二象限"
case (x, y) if x < 0 && y < 0 => "第三象限"
case (x, y) if x > 0 && y < 0 => "第四象限"
}
}
// 方法2:计算与原点的距离
def getDist(): Double = {
math.sqrt(x * x + y * y)
}
// 方法3:计算与另一个点的距离
def fromPoint(other: Point): Double = {
val dx = this.x - other.x
val dy = this.y - other.y
math.sqrt(dx * dx + dy * dy)
}
// 方法4:重写equals判断是否为同一点
override def equals(obj: Any): Boolean = obj match {
case that: Point => this.x == that.x && this.y == that.y
case _ => false
}
// 方法5:重写toString输出友好信息
override def toString: String = s"Point($x, $y)"
}
2. LabelPoint 子类实现(继承 Point)
scala
class LabelPoint(val label: String, x: Double, y: Double) extends Point(x, y) {
// 继承父类的所有方法,额外增加label属性
// 重写toString,包含标签信息
override def toString: String = s"LabelPoint($label, $x, $y)"
}
3. 功能测试示例
scala
object PointTest extends App {
// 测试Point类
val p1 = new Point(3, 4)
println(p1.whereAmI()) // 输出:第一象限
println(p1.getDist()) // 输出:5.0(3-4-5直角三角形)
val p2 = new Point(0, 0)
println(p2.whereAmI()) // 输出:原点
println(p1.fromPoint(p2)) // 输出:5.0(与原点距离相同)
val p3 = new Point(3, 4)
println(p1 == p3) // 输出:true(equals重写生效)
println(p1) // 输出:Point(3.0, 4.0)(toString重写生效)
// 测试LabelPoint子类
val lp = new LabelPoint("black", 1, 2)
println(lp.whereAmI()) // 输出:第一象限(继承父类方法)
println(lp.fromPoint(p1)) // 输出:2.828...((3-1,4-2)的距离)
println(lp) // 输出:LabelPoint(black, 1.0, 2.0)
}
关键说明
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继承关系:
LabelPoint通过extends Point(x, y)继承Point,复用了父类的x、y属性和所有方法,仅新增label属性并扩展toString。 -
方法重写:
equals重写通过模式匹配判断对象类型,确保只有Point(或其子类)且x、y相等时才返回true。toString重写使用 Scala 字符串插值(s"..."),输出更易读的格式。
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象限判断:通过
match表达式覆盖所有特殊情况(原点、坐标轴上的点)和四个象限,逻辑清晰。 -
距离计算:基于勾股定理,
getDist计算与原点的距离,fromPoint计算两点间距离(复用坐标差的平方和公式)。
该实现完全满足案例需求,且代码简洁、可扩展性强。