Java初学-Rational类

Rational类的书写

1. 代码

1. Rational.java

package rational;

public class Rational extends Number implements Comparable<Rational>{
	/**继承Number类提供将表示的数值转换为 byte、double、float、int、long 和 short 的方法。
	 * 
	 */

	private long numerator=0;
	private long denominator=1;
	
	public Rational() throws Exception {
		this(0,1);
	}
	public Rational(long numerator, long denominator)throws Exception  {
		if(denominator == 0){
	 
	          throw new Exception("/ by zero");
	       }//抛出异常
		long gcd=gcd(numerator, denominator);
		this.numerator =((denominator >0)?1:-1)*numerator /gcd;
		this.denominator=Math.abs(denominator )/gcd ;
		
	}
	
	private static long gcd(long n, long d) {
        long n1=Math.abs(n);
        long n2=Math.abs(d);
        long remainder = n1 % n2;
        while (remainder != 0) {
        n1 = n2;
        n2 = remainder;
        remainder = n1 % n2;
        }
        return n2;
    }

	/**
	 * 最大公约数
	 */
	public long getNumerator() {
		return numerator ;
	}
	public long getDenominator () {
		return denominator ;
	}
	public void setNumerator(long numerator) {
		this.numerator = numerator;
	}
	public void setDenominator(long denominator) {
		this.denominator = denominator;
	}
	
	
	
	public Rational add(Rational augend) throws Exception {
		long n=numerator *augend.denominator+denominator *augend.numerator;
		long d=denominator*augend .denominator ;
		return new Rational(n,d);
	
	}
	/**
	 * 加法
	 */
	public Rational subtract (Rational subtrahend)throws Exception {
		long n=numerator *subtrahend .denominator-denominator *subtrahend  .numerator;
		long d=denominator *subtrahend .denominator ;
		return new Rational(n,d);
	}
	/**
	 * 减法
	 */
	public Rational multply (Rational multiplicand)throws Exception {
		long n=numerator *multiplicand .numerator;
		long d=denominator *multiplicand .denominator ;
		return new Rational(n,d);
	}
	/**
	 * 乘法
	 */
	public Rational divide(Rational divisor)throws Exception {
		long n=numerator *divisor .denominator ;
		long d=denominator *divisor .numerator;
		return new Rational(n,d);
	}
	/**
	 * 除法
	 * @throws Exception 
	 */
	public Rational abs() throws Exception{
        return (this.numerator < 0 ? negate() : this);
    }
	private Rational negate() throws Exception {
		long n=((this.numerator>0)?-1:1)*this.numerator;
		return new Rational(n,this.denominator);
	}
	/**
	 * 获得绝对值
	 */
	public int signum() {
		if(numerator >0) {
			return 1;
		}
		else if(numerator<0) {
			return -1;
		}
		else {
			return 0;
		}
	}
	/**此方法返回-1，0，或1，此Rational的值分类为负，零或正值。
	 * 
	 */
	@Override
	public int compareTo(Rational val) {
		try {
			if(this.subtract(val).numerator>0) {
				return 1;
			}
			else if(this.subtract(val).numerator<0) {
				return -1;
			}
			else {
				return 0;
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO 自动生成的 catch 块
			e.printStackTrace();
		}
		return 0;
		
	}
	/**
	 * 比较大小
	 */
	public boolean equals(Object x) {
		try {
			if(this.subtract((Rational)x).numerator==0) {
				return true;
			}
			else {
				return false;
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO 自动生成的 catch 块
			e.printStackTrace();
		}
		return false;
	}
	@Override
	public int intValue() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return (int)doubleValue();
	}
	/**
	 * 将Rational转为int
	 */
	@Override
	public long longValue() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return (long)doubleValue();
	}
	/**
	 * 将Rational转为long
	 */
	@Override
	public float floatValue() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return (float)doubleValue();
	}
	/**
	 * 将Rational转为float
	 */
	
	@Override
	public double doubleValue() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return numerator *1.0/denominator ;
	}
	@Override
	public String toString() {
		if(denominator ==1) {
			return numerator+"";
		}
		else {
			return numerator +"/"+denominator ;
		}
	}
	/**
	 * 覆盖Object类的toString方法
	 */
	
}

2. Main.java(测试函数)

   package test;
   
   import rational.Rational;
   
   public class Main {
   	public static void main(String[] args) throws Exception {
   		Rational test1=new Rational(2,6);
   		Rational test2=new Rational(-3,12);
   		//Rational test3=new Rational(2,0);
   		//可以作为非法报错
   		System.out.println("test1 + test2 = "+test1.add(test2));
   		System.out.println("test1 - test2 = "+test1.subtract(test2));
   		System.out.println("test1 * test2 = "+test1.multply(test2));
   		System.out.println("test1 / test2 = "+test1.divide(test2));
   	    System.out.println("abs(test2) = "+test2.abs());
   	    switch(test2.signum()) {
   	    case 0:
   	    	System.out.println("test2为0");
   	    	break;
   	    case 1:
   	    	System.out.println("test2为正数");
   	    	break;
   	    case -1:	
   	    	System.out.println("test2为负数");
   	    	break;
   	    
   	    }
   	    System.out.println("test2的int值为"+test2.intValue());
   	    System.out.println("test2的long值为"+test2.longValue());
   	    System.out.println("test2的float值为"+test2.floatValue());
   	    System.out.println("test2的double值为"+test2.doubleValue());
   	    System.out.println("test2的String值为"+test2.toString());
   	}
   
   }
   
   

   3. 运行截图

      1. 正常运行

         

      2. 除0时模仿IDEA的报错格式

         

   4. 下载代码附件

      1. 点我下载代码附件

2. 讨论

1. 尝试描述怎么与c语言的有理数代码相比较,为什么你设计的类更加面向对象?

2. 因为设计的类的方法和属性是针对它本身特性来考虑的；如果是c语言的有理数代码，我会倾向于从过程考虑，考虑要写怎样的函数来用它，而不是考虑它应该会有怎样的方法

3. 尝试从代码复用的角度来描述你设计的有理数类。从几个方面讨论。

   1. 别人如何复用你的代码?

      1. 如果别人书写的是在不同包的其他类，可以通过导入我书写的类的包等方法，就可以使用我写的类和方法了，因为我的类是public修饰的，然后可以通过继承（如果他要建的新类和我的类是is-a关系）和组合来复用我的代码

   2. 别人的代码是否依赖你的有理数类的属性?当你的有理数类的属性修改时,是否会影响他人调用你有理数类的代码?

      1. 别人的代码是依赖于我的有理数类的属性，因为他在另一个类中使用了我的类，且两个类不在一个包内。但是我的有理数类的属性为private型，所以我的有理数类的属性修改时，不会影响他人调用我的有理数代码

   3. 有理数类的public方法是否设置合适?为什么有的方法设置为private?

      1. 我觉得我的public方法设置合适，因为我希望一些方法可以被使用。有些协助完成public方法且不希望被别人使用的方法我会设置为private,从而隐藏类的实现细节和保护类的数据；比如我的gcd代码，我不希望他人在别的类中使用，只限于在Rational类中辅助有参构造