java编程题中获取样例输入

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编程梦想实现家 2024-12-11 12:11:30

文章标签 java编程题中获取样例输入 java 类构造方法实例变量 文章分类 Java 后端开发

文章目录

面向对象编程（2）

一、封装

（1）private

1. 通过private把属性隐藏起来
2. 通过setter、getter方法访问属性
3. setter/getter和直接访问的异同

（2）this
3）构造方法

1. 构造方法的特点
2. 构造方法的书写格式
3. 构造方法示例
4. 构造方法的使用

（4）标准的Java类

1. 标准Java类的定义原则
2. 标准Java类示例

（6）封装

总结

面向对象编程（2）

面向对象语言有三大特性：封装、继承和多态。本文我们先来讲一讲封装性。

一、封装

在讲解**封装(encapsulation)**的概念之前，我们先学习一下private关键字。

（1）private

先看下面的代码：

有一个Student类

public class Student {
	//实例变量
	String name;	//姓名
	int age;		//年龄
	
	//实例方法
	public void study() {
		System.out.println(name + "正在努力学习Java面向对象的知识。");
	}
	
	public void doHomework() {
		System.out.println(name + "在努力的写作业。十万行代码成就你十万年薪");
	}
	
	public void showInfo() {
		System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age);
	}
}

Student类创建了2个对象。

public static void main(String[] args) {
		
		Student stu1 = new Student();
		stu1.name = "马化腾";
		stu1.age = 22;
		stu1.showInfo();
		
		Student stu2 = new Student();
		stu2.name = "李彦宏";
		stu2.age = -20;
		stu2.showInfo();
	}

输出结果：

姓名：马化腾，年龄：22
姓名：李彦宏，年龄：-20

上述的输出结果是没有错的，程序也正常执行的。但是人的年龄是-20是有点违背逻辑的。

之所以出现这种问题，是因为外界可以直接操作属性。想要避免这种问题，最好的办法是不让外界直接操作属性，把属性隐藏起来，给外界提供访问属性的方法，这时就需要用到我们上文提到的private关键字了。

1. 通过private把属性隐藏起来

private单词的含义是私有的。private可以修饰类中的属性和方法，修饰属性的时候，表示属性私有，外界无法直接访问（所谓的直接访问是通过对象名.属性名访问），但是在本类中可以访问。

public class Student {
	//实例变量
	private String name;	//姓名
	private int age;		//年龄
	
	//实例方法
	public void study() {
		System.out.println(name + "正在努力学习Java面向对象的知识。");
	}
	
	public void doHomework() {
		System.out.println(name + "在努力的写作业。十万行代码成就你十万年薪");
	}
	
	public void showInfo() {
		System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age);
	}
}

上述代码实现了属性的私有，一旦是有，外界将不能使用对象名.属性名去访问对象的属性。

如果强行使用，就会像下图一样报错：

java编程题中获取样例输入_实例变量

2. 通过setter、getter方法访问属性

那么如果我们想要获得private属性进行获取和赋值应该怎么办呢？我们有以下两种方法对private属性进行操作：

setter方法：为属性（实例变量）赋值的方法。

getter方法：获取属性（实例变量）值的方法。

由于getter、setter方法是我们特意为外界定义的方法，方便外界能访问属性，因此要有public修饰。

举个栗子：

public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String n) {
		name = n;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int a) {
		age = a;
	}

需要注意的是：

setter方法既然是为属性赋值，就必须要有参数，而且参数的类型和属性的类型相同。setter方法的方法名是set+首字母大写的属性名。例如：属性名是name，setter方法的方法名是setName，属性名是age，setter方法的方法名是setAge。
getter方法既然是要获取属性的值，就必须有返回值，而且返回值的类型和属性的类型相同。getter方法的方法名是get+首字母大写的属性名。例如：属性名是name，getter方法的方法名是getName，属性名是age，getter方法的方法名是getAge。

提供了方法以后，外界就可以通过方法去访问属性。

那么，我们上文中关于马某人和李某人的代码就可以变成如下的形式：

public static void main(String[] args) {
		
		Student stu1 = new Student();
		stu1.setName("马化腾");
		stu1.setAge(22);
		stu1.showInfo();
		
		Student stu2 = new Student();
		stu2.setName("李彦宏");
		stu2.setAge(-20);
		stu2.showInfo();
	}

这时候有人会说了，你这输出没有任何的改变啊，我还多写这么多代码，你这不是坑人呢？

那我们来对这个setAge稍微改进，改进代码如下：

public void setAge(int a) {
		if(a < 0) {
			System.out.println("您输入的年龄有误。");
		}else {
			age = a;
		}
	}

聪明的同学应该已经懂了封装性的主要作用了，没懂得也不要着急，我们接着往下看。

3. setter/getter和直接访问的异同

相同点：都是在访问属性，包括赋值和取值。

不同点：1.直接访问属性优势是简单快捷，一步到位；劣势是有可能会出现数据错误。2.通过setter/getter访问属性优势是数据没有直接赋值给属性，在赋值之前可以做一些操作和处理；劣势是代码量略大。

在开发中属性一般情况下都定义private，对外提供pulic的getter和setter方法。

（2）this

讲解this之前，先看一下刚才写的setter、getter方法

public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String n) {
		name = n;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int a) {
		if(a < 0) {
			System.out.println("您输入的年龄有误。");
		}else {
			age = a;
		}
	}

上面方法中的参数并没有做到见名知意。如果做到见名知意，应改为：

public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		if(age < 0) {
			System.out.println("您输入的年龄有误。");
		}else {
			age = age;
		}
	}

改成这样以后，确实见名知意了，但是程序的结果却不对了。

姓名：null，年龄：0
您输入的年龄有误。
姓名：null，年龄0

这是因为：在一个类中，如果局部变量和实例变量名称相同，在方法中使用变量的时候，使用的是局部变量，而不是实例变量。想要在方法中使用实例变量的话，需要使用this.实例变量名。

所以我们将代码改成下面这样：

public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		if(age < 0) {
			System.out.println("您输入的年龄有误。");
		}else {
			this.age = age;
		}
	}

this的英文含义是这个，在代码中this是一个特殊的对象，它始终指的是调用方法的对象，即谁调用方法，this就是谁。看下图：

java编程题中获取样例输入_构造方法_02

java编程题中获取样例输入_实例变量_03

可以通过打印内存地址的方式，来检验this究竟是谁。

this关键字
this修饰的变量用于指代实例变量。方法的形参如果与实例变量同名，不带this的变量是形参，而不是实例变量。方法的形参如果和实例变量不同名，不需要用this修饰。
this代表的就是调用方法的那个对象。

3）构造方法

构造方法是一种特殊的方法，它是创建对象时调用的方法，用于在创建对象的时候对属性进行初始化。

Student stu1 = new Student();//Student()就是一个构造方法。

1. 构造方法的特点

构造方法只能用在对象创建的时候。
构造方法的作用是对属性进行初始化。
构造方法的方法名必须和类名相同。
构造方法没有返回值，连void都不能写。
如果自己没有提供构造方法，系统会默认生成一个无参数的构造方法。
如果自己提供了任何一个构造方法，系统将不再生成无参数的构造方法。
构造方法可以重载。

2. 构造方法的书写格式

public 类名(参数列表){
    
}

3. 构造方法示例

public Student() {
		
	}

	public Student(String name) {
		this.name = name;
	}
	
	public Student(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

上面的三个方法都是构造方法。

4. 构造方法的使用

public static void main(String[] args) {
	
	Student stu1 = new Student("马化腾",22);
	stu1.showInfo();
	
	Student stu2 = new Student("李彦宏");
	stu2.setAge(20);
	stu2.showInfo();
	
	Student stu3 = new Student();
	stu3.setName("马云");
	stu3.setAge(25);
	stu3.showInfo();
}

在开发过程中，我们通过会至少给2个构造方法。其中一个是无参构造方法，另外一个是全参的构造方法。除此以外根据需求添加别的构造方法。

（4）标准的Java类

根据上文内容，我们可以得到一个标准的Java类，这种类包括了一个类实现特殊功能的最基本的需求。

1. 标准Java类的定义原则

属性用private修饰
提供属性对应的setter、getter方法
提供1个或多个构造方法
提供正常的功能性方法

2. 标准Java类示例

public class Circle {
	//属性
	private double r;	//半径
	
	public double getR() {
		return r;
	}

	public void setR(double r) {
		this.r = r;
	}

	public Circle() {
		
	}
	
	public Circle(double r) {
		this.r = r;
	}

	//实例方法
	public double perimeter() {
		return 2 * Math.PI * r;
	}
	
	public double area() {
		return Math.PI * r * r;
	}
}

使用圆的时候：

public static void main(String[] args) {
		// 使用无参构造创建对象
		Circle c1 = new Circle();
		c1.setR(10);
		c1.perimeter();
		c1.area();
		
		// 使用有参构造创建对象
		Circle c2 = new Circle(4);
		c2.perimeter();
		c2.area();
	}