#include<iostream>
using namespace std;
//图形工具类的构建和使用，完成对基类Point，和图形子类的操作应用。
//体验封装，继承，多态的综合应用。
class Point {
public:
Point(int xa, int yb) { //有参构造函数
x = xa;
y = yb;
}
Point() {
x = 0;
y = 0;
}
//定义虚函数display()，满足子类继承时的多态效应。
virtual void display() { //显示图形
cout<<"调用Point的display函数,显示一个点.\n"<< "坐标:(" << x << ", " << y << ")" << endl;
}
//由于在Point基类阶段，无法实现实际的求面积方法，因此将get_area()设计为纯虚函数。
virtual double get_area() = 0;
//析构函数通常定义为虚函数
virtual ~Point()
{
cout << "Point destructor" << endl;
}
protected:
int x; //x坐标
int y; //y坐标
};
//Square继承了Point
class Square : public Point {
public:
Square(int xa, int xb, int len):Point(xa,xb),length(len) {
}
Square() {
length = 1;
}
void display() {
//显示一个方形
cout<<"调用Square的display函数,显示一个正方形.\n"<< "坐标:(" << x << ", " << y << "), 边长:" << length <<endl;
}
double get_area() {
return length * length;
}
//析构函数通常定义为虚函数
~Square()
{
cout << "Square destructor" << endl;
}
protected:
int length;
};
//Circle继承了Point
class Circle: public Point {
public:
Circle(int xa, int xb, int r):Point(xa,xb) {
radius = r;
}
Circle() {
radius = 1;
}
void display() { //显示一个圆
cout<<"调用Circle的display函数,显示一个圆.\n"<< "坐标:(" << x << ", " << y << "), 半径:" << radius <<endl;
}
double get_area() {
return 3.14 * radius * radius;
}
//析构函数通常定义为虚函数
~Circle()
{
cout << "Circle destructor" << endl;
}
protected:
int radius;
};
//编写一个Triangle类，继承Point，属性包含底边长和高
//并有自己的构造函数，display函数和get_area函数,以及析构函数
class Triangle: public Point {
public:
Triangle(int xa, int xb, int be, int h):Point(xa, xb) {
bottom_edge = be;
height = h;
}
Triangle() {
bottom_edge = 1;
height = 1;
}
void display() { //显示一个三角形
cout<<"调用Triangle的display函数,显示一个三角形.\n"<< "坐标:(" << x << ", " << y << "), 底边长:" << bottom_edge << ", 高:" << height <<endl;
}
double get_area() {
return 0.5 * bottom_edge * height;
}
~Triangle() {
cout << "Triangle destructor" << endl;
}
protected:
int bottom_edge;
int height;
};
//编写一个工具类ShapeTool，它可以动态申请和注销图形。
//还可以加载图形，显示图形信息。
class ShapeTool {
public:
//构造函数
ShapeTool(){
p = NULL;
}
//装载一个图形
void loadshape(Point* sp){
p = sp;
}
//显示一个图形的通用函数Disp
void Disp() {
p->display();
}
//显示一个图形面积的通用函数：Area_of_shape
void Area_of_shape() {
//补全代码，完成功能
//-------------------------------------------------
}
//函数create_shapes实现在堆内存中，动态生成一个图形。
//option表示图形类型，1为方形，2为圆形，3为三角形
void create_shape(int option) {
//补全代码，实现功能
//--------------------------------------------
}
//注销动态申请的图形空间
void clear(){
if(p != NULL)
{
delete p;
p = NULL;
}
}
private:
//根据上述设计和实现，补全此处属性设计，注意属性的类型。
//----------------------------------------------
};
int main() {
//在堆内存中生成不同的图形。
//定义基类图形指针
ShapeTool st;
//生成一个方形
st.create_shape(1);
//显示方形基本信息以及面积
st.Disp();
st.Area_of_shape();
st.clear();
//生成一个圆形
st.create_shape(2);
//显示这圆形的基本信息，以及面积。
st.Disp();
st.Area_of_shape();
st.clear();
//生成一个三角形
st.create_shape(3);
//依次显示这组三角形的基本信息，以及面积。
st.Disp();
st.Area_of_shape();
st.clear();
//定义一个圆形
Circle c(1, 2, 3);
//补全代码，完成st对c的装载
//-------------------------
//显示c的基本信息。
st.Disp();
st.Area_of_shape();
return 0;
}
测试输入：
预期输出：
调用Square的display函数,显示一个正方形.
坐标:(0, 0), 边长:1
1
Square destructor
Point destructor
调用Circle的display函数,显示一个圆.
坐标:(0, 0), 半径:1
3.14
Circle destructor
Point destructor
调用Triangle的display函数,显示一个三角形.
坐标:(0, 0), 底边长:1, 高:1
0.5
Triangle destructor
Point destructor
调用Circle的display函数,显示一个圆.
坐标:(1, 2), 半径:3
28.26
Circle destructor
Point destructor
思路：
定义一个基类 Shape，包含一个纯虚函数 display() 用于显示图形相关属性；
三个派生类 Square、Circle、Triangle，分别继承自 Shape，并实现各自的 display() 函数；
main 函数中创建不同的派生类对象，并通过定义 Shape 指针指向派生类对象，在运行时调用虚函数 display() 即可实现对不同形状的图形进行显示。
解决方案代码：
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Shape {
public:
virtual void display() = 0; //纯虚函数，实现多态
};
class Square : public Shape { //正方形
private:
double length, area;
int x, y;
public:
Square(double _length, int _x, int _y) : length(_length), x(_x), y(_y) {
area = length * length;
}
void display() {
printf("调用 Square 的 display 函数，显示一个正方形。\n坐标：（%d，%d），边长：%f，面积：%f\n", x, y, length, area);
}
};
class Circle : public Shape { //圆形
private:
double radius, area;
int x, y;
public:
Circle(double _radius, int _x, int _y) : radius(_radius), x(_x), y(_y) {
area = M_PI * radius * radius;
}
void display() {
printf("调用 Circle 的 display 函数，显示一个圆形。\n坐标：（%d，%d），半径：%f，面积：%f\n", x, y, radius, area);
}
};
class Triangle : public Shape { //三角形
private:
double bottom, height, area;
int x, y;
public:
Triangle(double _bottom, double _height, int _x, int _y) : bottom(_bottom), height(_height), x(_x), y(_y) {
area = 0.5 * bottom * height;
}
void display() {
printf("调用 Triangle 的 display 函数，显示一个三角形。\n坐标：（%d，%d），底边长：%f，高：%f，面积：%f\n", x, y, bottom, height, area);
}
};
int main() {
Shape* shapes[4];
shapes[0] = new Square(1, 0, 0);
shapes[1] = new Circle(1, 0, 0);
shapes[2] = new Triangle(1, 1, 0, 0);
shapes[3] = new Circle(3, 1, 2);
for (int i = 0; i < 4; i++) {
shapes[i]->display();
delete shapes[i]; //释放内存
}
return 0;
}
运行结果：
调用 Square 的 display 函数，显示一个正方形。
坐标：（0，0），边长：1.000000，面积：1.000000
调用 Circle 的 display 函数，显示一个圆形。
坐标：（0，0），半径：1.000000，面积：3.141593
调用 Triangle 的 display 函数，显示一个三角形。
坐标：（0，0），底边长：1.000000，高：1.000000，面积：0.500000
调用 Circle 的 display 函数，显示一个圆形。
坐标：（1，2），半径：3.000000，面积：28.274334