第十一週上機項目4 類族的設計

【項目4 - 類族的設計】
    按以下的提示，由基類的設計和測試開始，逐漸地完成各個類的設計，求出圓格柱體的表面積、體積並輸出並且完成要求的計算任務：
    （1）先建立一個Point(點)類，包含數據成員x,y(座標點)，實現需要的成員函數，並設計main函數完成測試；
    （2）以Point爲基類，派生出一個Circle(圓)類，增加數據成員r(半徑)，以及求面積的成員函數area，實現其他需要的成員函數，設計main函數完成測試；
    （3）再以Circle類爲直接基類，派生出一個Cylinder(圓柱體)類，再增加數據成員h(高)，，以及求圓柱表面積的成員函數area和求圓柱體積的成員函數volume，實現需要的成員函數，並設計main函數完成測試。
     要求編寫程序，設計出各類中“需要的成員函數”，包括構造函數、析構函數、修改數據成員和獲取數據成員的公共接口、用於輸出的重載運算符“<<”函數等。
   （提示：此任務可以分爲三個子任務分成若干步驟進行。先聲明基類，再聲明派生類，逐級進行，分步調試。——這種方法適用於做任何的項目）


   （1）先建立一個Point(點)類，包含數據成員x,y(座標點)，實現需要的成員函數，並設計main函數完成測試；

/*
* Copyright (c) 2015,煙臺大學計算機學院
* All right reserved.
* 作者：曹莉萍
* 文件：Demo.cpp
* 完成時間：2015年05月25日
* 版本號：v1.0
*/
#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
    Point(double x=0,double y=0);                    //構造函數
    void setPoint(double,double);                  //設置座標值
    double getX( ) const {return x;}              //讀x座標
    double getY( ) const {return y;}              //讀y座標
    friend ostream & operator<<(ostream &,const Point &);//重載運算符“<<”
protected:                                       //受保護成員
    double x,y;
};


//Point的構造函數
Point::Point(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}
//設置x和y的座標值
void Point::setPoint(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}

ostream & operator<<(ostream &output,const Point &p)
{
    output<<"["<<p.x<<","<<p.y<<"]"<<endl;
    return output;
}

int main( )
{
    Point p(3.5,6.4);
    cout<<"x="<<p.getX( )<<",y="<<p.getY( )<<endl;
    p.setPoint(8.5,6.8);
    cout<<"p:"<<p<<endl;
    return 0;
}

（2）以Point爲基類，派生出一個Circle(圓)類，增加數據成員r(半徑)，以及求面積的成員函數area，實現其他需要的成員函數，設計main函數完成測試；

/*
* Copyright (c) 2015,煙臺大學計算機學院
* All right reserved.
* 作者：曹莉萍
* 文件：Demo.cpp
* 完成時間：2015年05月25日
* 版本號：v1.0
*/
#include <iostream>  
using namespace std;  
class Point  
{  
public:  
    Point(double x=0,double y=0);                    //構造函數  
    void setPoint(double,double);                  //設置座標值  
    double getX( ) const {return x;}              //讀x座標  
    double getY( ) const {return y;}              //讀y座標  
    friend ostream & operator<<(ostream &,const Point &);//重載運算符“<<”  
protected:                                       //受保護成員  
    double x,y;  
};  
  
  
//Point的構造函數  
Point::Point(double a,double b)   
{  
    x=a;  
    y=b;  
}  
//設置x和y的座標值  
void Point::setPoint(double a,double b)    
{  
    x=a;  
    y=b;  
}  
  
ostream & operator<<(ostream &output,const Point &p)  
{  
    output<<"["<<p.x<<","<<p.y<<"]"<<endl;  
    return output;  
}  
  
class Circle:public Point   //circle是Point類的公用派生類  
{  
public:  
    Circle(double x=0,double y=0,double r=0);  //構造函數  
    void setRadius(double);                  //設置半徑值  
    double getRadius( ) const;               //讀取半徑值  
    double area ( ) const;                   //計算圓面積  
    friend ostream &operator<<(ostream &,const Circle &);//重載運算符“<<”  
protected:  
    double radius;  
};  
  
//定義構造函數，對圓心座標和半徑初始化  
Circle::Circle(double a,double b,double r):Point(a,b),radius(r){ }  
  
//設置半徑值  
void Circle::setRadius(double r)  
{  
    radius=r;  
}  
  
//讀取半徑值  
double Circle::getRadius( ) const  
{  
    return radius;  
}  
  
//計算圓面積  
double Circle::area( ) const  
{  
    return 3.14159*radius*radius;  
}  
  
//重載運算符“<<”，使之按規定的形式輸出圓的信息  
ostream &operator<<(ostream &output,const Circle &c)  
{  
    output<<"Center=["<<c.x<<", "<<c.y<<"], r="<<c.radius<<", area="<<c.area( )<<endl;  
    return output;  
}  
  
int main( )  
{  
    Circle c(3.5,6.4,5.2);  
    cout<<"original circle:\nx="<<c.getX()<<", y="<<c.getY()<<", r="<<c.getRadius( ) <<", area="<<c.area( )<<endl;    
    c.setPoint(5,5);         
    cout<<"new circle:\n"<<c;       
    return 0;  
}  

（3）再以Circle類爲直接基類，派生出一個Cylinder(圓柱體)類，再增加數據成員h(高)，，以及求圓柱表面積的成員函數area和求圓柱體積的成員函數volume，實現需要的成員函數，並設計main函數完成測試。

/*
* Copyright (c) 2015,煙臺大學計算機學院
* All right reserved.
* 作者：曹莉萍
* 文件：Demo.cpp
* 完成時間：2015年05月25日
* 版本號：v1.0
*/
#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
    Point(double x=0,double y=0);                    //構造函數
    void setPoint(double,double);                  //設置座標值
    double getX( ) const {return x;}              //讀x座標
    double getY( ) const {return y;}              //讀y座標
    friend ostream & operator<<(ostream &,const Point &);//重載運算符“<<”
protected:                                       //受保護成員
    double x,y;
};


//Point的構造函數
Point::Point(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}
//設置x和y的座標值
void Point::setPoint(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}

ostream & operator<<(ostream &output,const Point &p)
{
    output<<"["<<p.x<<","<<p.y<<"]"<<endl;
    return output;
}

class Circle:public Point   //circle是Point類的公用派生類
{
public:
    Circle(double x=0,double y=0,double r=0);  //構造函數
    void setRadius(double);                  //設置半徑值
    double getRadius( ) const;               //讀取半徑值
    double area ( ) const;                   //計算圓面積
    friend ostream &operator<<(ostream &,const Circle &);//重載運算符“<<”
protected:
    double radius;
};

//定義構造函數，對圓心座標和半徑初始化
Circle::Circle(double a,double b,double r):Point(a,b),radius(r){ }

//設置半徑值
void Circle::setRadius(double r)
{
    radius=r;
}

//讀取半徑值
double Circle::getRadius( ) const
{
    return radius;
}

//計算圓面積
double Circle::area( ) const
{
    return 3.14159*radius*radius;
}

//重載運算符“<<”，使之按規定的形式輸出圓的信息
ostream &operator<<(ostream &output,const Circle &c)
{
    output<<"Center=["<<c.x<<", "<<c.y<<"], r="<<c.radius<<", area="<<c.area( )<<endl;
    return output;
}

class Cylinder:public Circle
{
public:
    Cylinder (double x=0,double y=0,double r=0,double h=0);//構造函數
    void setHeight(double);                      //設置圓柱高
    double getHeight( ) const;                    //讀取圓柱高
    double area( ) const;                         //計算圓柱表面積
    double volume( ) const;                       //計算圓柱體積
    friend ostream& operator<<(ostream&,const Cylinder&);//重載運算符“<<”
protected:
    double height;                               //圓柱高
};

//定義構造函數
Cylinder::Cylinder(double a,double b,double r,double h) :Circle(a,b,r),height(h){}

//設置圓柱高
void Cylinder::setHeight(double h)
{
    height=h;
}

//讀取圓柱高
double Cylinder::getHeight( ) const
{
    return height;
}

//計算圓柱表面積
double Cylinder::area( ) const
{
    return 2*Circle::area( )+2*3.14159*radius*height;
}

//計算圓柱體積
double Cylinder::volume() const
{
    return Circle::area()*height;
}

//重載運算符“<<”
ostream &operator<<(ostream &output,const Cylinder& cy)
{
    output<<"Center=["<<cy.x<<","<<cy.y<<"], r="<<cy.radius<<", h="<<cy.height
        <<"\narea="<<cy.area( )<<", volume="<<cy.volume( )<<endl;
    return output;
}

int main( )
{
    Cylinder cy1(3.5,6.4,5.2,10);
    cout<<"\noriginal cylinder:\nx="<<cy1.getX( )<<", y="<<cy1.getY( )<<", r="
        <<cy1.getRadius( )<<", h="<<cy1.getHeight( )<<"\narea="<<cy1.area()
        <<",volume="<<cy1.volume()<<endl;
    cy1.setHeight(15);
    cy1.setRadius(7.5);
    cy1.setPoint(5,5);
    cout<<"\nnew cylinder:\n"<<cy1;
    return 0;
}