有理数类的设计

一、有理数类的代码

package BIgDecinal;

public class RationalNumber {
     private int numerator;//分子
        private int denominator;//分母
        
        public int getNumerator() {
            return numerator;
        }
        
        public int getDenominator() {
            return denominator;
        }
        
        public RationalNumber(int numerator, int denominator) {
            int gcd = gcd(numerator,denominator);
            this.numerator = ((denominator > 0) ? 1 : -1) * numerator / gcd;
            this.denominator = Math.abs(denominator) / gcd;
        }

        private static int gcd(int numerator, int denominator) {//约分
            int m = Math.abs(numerator);
            int n = Math.abs(denominator);
            int temp = 1;
            while(n != 0) {
                temp = m % n;
                m = n;
                n = temp;
            }
            return m;
        }
        
        public RationalNumber add(RationalNumber number1,RationalNumber number2) {//加法运算
            int n = number1.getNumerator() * number2.getDenominator() + number2.getNumerator() * number1.getDenominator();
            int d = number1.getDenominator() * number2.getDenominator();
            return new RationalNumber(n,d);
        }
        
        public RationalNumber subtract(RationalNumber number1, RationalNumber number2) {//减法运算
            int n = number1.getNumerator() * number2.getDenominator() - number2.getNumerator() * number1.getDenominator();
            int d = number1.getDenominator() * number2.getDenominator();
            return new RationalNumber(n,d);
        }
        
        public RationalNumber multiply(RationalNumber number1, RationalNumber number2) {//乘法运算
            int n = number1.getNumerator() * number2.getNumerator();
            int d = number1.getDenominator() * number2.getDenominator();
            return new RationalNumber(n, d);
        }
        
        public RationalNumber divide(RationalNumber number1, RationalNumber number2) {//除法运算
            int n = number1.getNumerator() * number2.getDenominator();
            int d = number1.getDenominator() * number2.getNumerator();
            return new RationalNumber(n, d);
        }
        
        public boolean equal(RationalNumber number1,RationalNumber number2) {//判断两数是否相等
            if(number1.getDenominator() == number2.getDenominator() && number1.getNumerator() == number2.getNumerator())
                return true;
            else
                return false;
        }
        
        public double doubleValue() {//转double
            return this.numerator * 1.0 / this.denominator;
        }
        
        public long longValue() {//转long
            return (long)doubleValue();
        }
        
        public String toString() {//转string
            return this.numerator+"/"+this.denominator;
        }

    

}

 

二、测试代码

package ss;

import java.util.Scanner;
import BIgDecinal.RationalNumber;
public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       Scanner sc = new Scanner(System.in);
       System.out.println("输入第一个数的分子、分母，将以有理数形式输出：");
       int a = sc.nextInt(),b = sc.nextInt();
       System.out.println("输入第个数的分子、分母，将以有理数形式输出：");
       int c = sc.nextInt(),d = sc.nextInt();
       RationalNumber num1 = new RationalNumber(a,b);
       RationalNumber num2 = new RationalNumber(c,d);
       System.out.println("第一个数"+num1.getNumerator()+"/"+num1.getDenominator());
       System.out.println("第二个数"+num2.getNumerator()+"/"+num2.getDenominator());//此处可展示约分功能
       System.out.println("-----------------------------------------------");
       System.out.print("相加得：");
       System.out.println(num1.add(num1, num2));
       System.out.print("相减得：");
       System.out.println(num1.subtract(num1, num2));
       System.out.print("相乘得：");
       System.out.println(num1.multiply(num1, num2));
       System.out.print("相除得：");
       System.out.println(num1.divide(num1, num2));
       System.out.print("两数是否相等：");
       if(num1.equal(num1, num2))
           System.out.println("相等");
       else
           System.out.println("不相等");
       System.out.print("第一个数转换为长整型型：");
       System.out.println(num1.longValue());
       System.out.print("第一个数转换为双精度浮点型型：");
       System.out.println(num1.doubleValue());

}
}

三、运行结果示例

 

 四、讨论

1、问：描述与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?

答：在使用C语言编写有理数代码过程中，注重的更多是完成这个功能，不要求功能与功能之间的联系，而面向对象编程则更加系统，不同的功能被不同的类，模块分隔的清楚，需要使用的时候只要使用我们所需的功能即可。

2、问：别人如何复用我的代码？

答：拷贝我的代码并命名如RationalNumber的类，然后就可以在编写代码过程中需要时或者建一个新类来输出时调用RationalNumber内的方法即可。

3、问：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?

答：依赖，当我修改我的有理数类的属性时，会对他人调用我的代码时产生影响，其中可能包括入参、返回值等方面的改动产生的影响。

4、问：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?

答：合适，使用public有助于其他类在使用有理数类的方法时能够直接有效的调用，而有的方法可以设置为private来限于自身访问。