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　　5.7 使用對象

　　讓我們建立一個例子來實現一些簡單的二維圖形，這將會給我們一個使用更多類的機會。我們定義兩個類;一個是點對象類，另一個是線對象類，然后使用這兩個類確定線的交點。我們將稱此例子為TryGenmetry,因此你要將程序文件存儲在該名字的目錄或文件夾下。該例子中包括了大量的代碼行，我們將逐步地把它們集中在一起，并且試著理解每段代碼的執行過程。

　　試試看--Point類

　　我們首先為點對象定義一個很基本的類：

　　class Point

　　{

　　//Coordinates of the point

　　double x;

　　double y;

　　//Create a point from coordinates

　　point (double xVal,double,yVal)

　　{

　　x=xVal;

　　y=yVal;

　　}

　　//Create a point from another Point object

　　Point(final Point oldPoint)

　　(

　　x=oldPoint.x; //Copy x coordinate

　　y=oldPoint.y; //Copy y coordinate

　　}

　　//Move a point

　　void move (double xDelta,double yDelto)

　　{

　　//Parameter values are increments to the current coordinates

　　x+=xDelte;

　　y+=yDelte;

　　}

　　//Calculate the discance to another poine

　　double distance(fina) Point aPoint

　　{

　　return

　　(x-aPoint.x)*(x-aPoint.x)+(y + aPoint.y)*(y-apoint,y);

　　}

　　//Convert a point to a string

　　public string tostring ( )

　　{

　　rsturn Double.tostring()

　　}

　　}

　　應該將Point.java保存到目錄TryGeometry中。

　　如何操作

　　這是一個簡單的類，它僅有兩個實例變量x和Y,作為Point對象的坐標。在此，我們有兩個構造函數：一個是通過自變量傳遞一對數值來建立一個點;另一個是根據一個己存在的點來建立一個新的Point對象。

　　在類中包含有三個方法。第一個是move方法，它可以為每個坐標值加上一個增量來將Point移動到另一個位置上。另一個是distance()方法，它可以計算從當前的Point對象到自變量傳入的Point對象之間的距離。這個方法應用勾股定理計算距離，如下圖所示。

　　最后一個是toString()方法，它可以返回一個描述當前點坐標的字符串。如果一個類定義了toString)方法，那么這個類的對象就可以作為字符串連接運算符十的一個操作數，因此，你可以在任何類中實現這個方法，并使對象按照這種方式應用。在必要的時候，編譯器將自動地插入一個對toString()的調用。例如，假定thePoint是一個Point類型的對象，我們編寫語句

　　system.put.println(The point is at +thePoint);

　　taString()方法將被自動地調用來把thePoint型轉換為String型。其結果將被追加到String文字中。我們己經把taString()方法說明為public,在這里要讓這個類能夠通過編譯，這樣處理是必要的。我們將在本章稍后解釋其原因。

　　注意，我們是如何使用定義在類Double中的靜態toStringf( )方法，將x的值轉換成String型的。編譯器將為"+"操作左面的操作數y自動地插入一個對相同方法的調用，來把它轉換成String對象。

　　試試看--Line類

　　我們可以在Line類中定義使用Point對象：

　　Class Line

　　{

　　point start //Start point of line

　　point end //End point of line

　　//Create a line from two points

　　line(final Point start,final Point end)

　　(

　　this.start =new Point(Start);

　　this.end=new point(end);

　　)

　　//Create a line form two coordinate pairs

　　Line(double xStart.double ystart,double xEnd,double y End)

　　{

　　start=new point(xStart,ystart); //Create the start point

　　通常你應該避免在兩個對象之間存在這種隱含地依賴關系。

　　在Line類的toStrins方法中，我們可以在一個Line對象的String表示形式中直接地使用Point對象，這是因為Point類也定義了toString方法。

　　我們現在已經定義了兩個類。在這些類定義中，包括了定義每個類對象的基本數據。我們還定義了一些被認為很有用的方法，并且增加了幾個有不同輸入參數的構造函數。注意，在Line類的定義中是如何應用Point類的。用兩個Point對象來定義一條線是非常自然的，這要比完全用單獨的x和Y坐標來定義Line類更加簡單、更易于理解。為了進一步說明類如何相互作用，如何直接地利用類來解決問題，讓我們設計一個方法，用它來計算兩個Line對象的相交點。

　　由兩條直線建立一個點

　　我們可以把這個方法增加到Line類中。下面的示意圖說明了數學運算的操作過程。

　　如果你愿意的話，可以忽略這個數學運算的過程，因為它并不是本例中最主要的內容。如果你不希望對這個新的構造函數中的代碼進行深究的話，就可以側隨下面的"試試看".換句話說，如果你對高中所學過的知識還比較熟悉的話，就不會感覺太困難。

　　獲得兩條直線交點的一種方法，是使用上圖額度那些方程式。他們之所以被稱作參數方程式，是因為他們使用了一個參數值(s和t)作為決定每條直線上點的變量。參數s和t早0到1之間變化，用他們給出位于定義的起點和終點之間的直線上點。當一個參數s或t為0時，方程式給出了每條直線起點的坐標;為1時，給出終點的坐標。

　　在直線的交叉位置，直線方程式一定會產生相同的(x,y)的坐標值，所以，在這點上，兩條直線方程式右面的x值一定會相等，同理y值也一定相等。這就給出了兩個關于s和t的方程式。使用代數代換，你可以除去s而只保留所示的t方程式，然后可以用定義的linel方程式替代t,從而得到交點x和y的坐標。

　　試試看--計算兩條直線的交點

　　我們可以利用這些結果為Line類編寫其他的方法。把下列代碼添加到Line.java的定義中：

　　// Return a point as the intersection of two Lines- called form a line object

　　Point intersecta(final line line)

　　{

　　Point localPoint=new Point(0,0);

　　double num=

　　(this.end.y=this.start.y)*(this.start.x-line1.start.x)

　　(this.end.x=this.start.x)*(this.start.y-line1.start.y)

　　double denom =

　　(this.end.y=this.start.y)*(this.start.x-line1.start.x)*num/denom;

　　(this.end.x=this.start.x)*(this.start.y-line1.start.y)*num/denom;

　　return localPoint;

　　}

　　由于在Line類定義中引用了Point類，所以Line類在與它相關的其他類無效時是不能被編譯的。在你編譯Line類時，編譯器也將編譯其他的類。

　　如何操作

　　intersects()方法在一個Lure對象中被調用，并以另一個Line對象作為自變量。在代碼中，局部變量num和denam是示意圖中t表達式的分子和分母。然后我們使用這些值來計算交點x和y的坐標。

　　假如兩條直線是平行的，t表達式中的分母就為0,所以你一定要在代碼中檢查這個值，現在，我們先忽略它，若發生這種情況，我們就以Infinity(無窮大)結合。

　　注意我們是如何獲得定義直線的Point對象的坐標值的。當你想引用一個成員的成員時，只要重復使用點標記引用對象成員即可。例如，對于對象line1,表達式line1.start引用直線的開始端Point對象。因此，linel.start.x引用它的x坐標，而linel.start.y則存取它的y坐標。

　　現在，我們有一個Line類，可以計算兩個Line對象的交點。我們需要一個程序來測試這段代碼。

　　試試看--TryGeometry類

　　我們可以在main( )方法中用下列語句演示一下已經定義的兩個類：

　　public class TryGeometry

　　{

　　public static void main(string[ ] args)

　　(

　　//Create two points and display them

　　Point start=new Point(0.0,1.0);

　　Piont end=new Point(5.0,6.0);

　　System.out.Println(Points created are + start +and +and);

　　//Create two lines and display them

　　Line line1=new Line(start,end);

　　Line line2=new Line(0.0,3.0,3.0,0.0);

　　system.out.println(Lines oreated are + linel + and + line2);

　　//Display the intersection

　　system.out.println("Intersection is + line2.intersects(line1);

　　//Now move the end point of linel and show the new intersection

　　endmove(1.0-5.0);

　　system.out.println(Intersection is + linel.intersects(line2));

　　}

　�。�

　　程序產生的輸出為：

　　Points created are 0.0.1.0 and 5.0,6.0

　　Lines created are(0.0.1.0):(5.0,6.0)and (0.0.3.0):(3.0.0.0)

　　Intersection is 1.0.2.0

　　Intersection is 1.0.2.0

　　如何操作

　　我們首先建立兩個Point對象，這兩個對象將在后面建立對象line 1的時候使用，然后使用Println()方法顯示這兩個點。我們在Point類中定義的touring()方法被自動地用來產生每個Point對象的String表示形式。

　　依據兩個點建立line 1之后，我們使用Line類中的另一個構造函數，根據兩對坐標建立Line2然后顯示這兩條直線。這里line類的tostring()成員被調用來建立每個Line.對象的String表示形式，這個方法中又依次使用Point類中的toString()方法。

　　下一條語句用line2調用intersects()方法，并且返回兩條直線line 1和line2交點的Poitlt對象，然后將該Paint對象作為println()方法的自變量顯示輸出。正像你看到的，我們得到這個Point對象時，并沒有強迫保存它，這里我們僅用它來建立被顯示的字符串。

　　我們使用類Point中的move()方法來修改。end對象的坐標，利用這個對象建立line 1,然后再獲得兩條直線的交點，這次要用linel調用intersects(}方法。輸出的結果表明line 1不依賴于對象end,因此，移動這個點不會對交點產生影響。

　　如果你把Line類的構造函數改成以前的版本，定義直線時不建立新的Point對象，你可以再次運行這個例子來看看結果。結果輸出為：

　　Ponts created are 0.0.1.0 and 5.0,6.0

　　Lines created are(0.0.1.0):(5.0.6.0)and(0.0.3.0):(3.0.0.0)

　　Intersection is1.0.2.0

　　Intersection is2.0.1.0

　　現在，改變end對象就變換了這條直線，所以在移動end點之后，我們就得到了兩條直線的一個不同交點。這是因為Line型對象line 1中包括對定義在main()中的Point對象的引用，而不獨立于Point對象。

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