C# 如何设计形状类

我想设计造型课。我需要区分几种不同的形状：

-Point  
-Line  
-Triangle  
-Circle  
-Polygons  

本课程的主要目的是计算两个形状之间的距离。
我有计算这些距离的所有方法，但我想有一个可以使用的方法，它应该是这样的：

float Distance(Shape a, Shape b)

float Distance(Shape a, Shape b)
{
    Polygons polygonsA = a.Flatten();
    Polygons polygonsB = b.Flatten();
    return polygonsA.Distance(polygonsB);
}

最简单的方法是放置大量if语句，然后调用适当的方法，但这并不是面向对象的

---

如何以OOP风格设计此类类？

这取决于您定义的“距离”。您可以给基类一个抽象的CenterPoint属性，由每个派生类重写。现在它很简单。

这取决于你对“距离”的定义。您可以给基类一个抽象的CenterPoint属性，由每个派生类重写。现在很简单。

如果形状在X轴和Y轴上都是对称的，并且距离应该从中心计算，那么您需要在抽象基类中使用

Point GetCenter（）

方法。从那里，使用计算它们之间的距离。

如果形状在X轴和Y轴上都是对称的，并且距离应该从中心计算，那么您需要在抽象基类中使用

Point GetCenter（）

方法。从那里，使用计算它们之间的距离。

您可以创建一个抽象基类

Shape

，从中继承每个形状的类。在基类中，您为想要的功能声明了一个抽象方法（例如，

calculateInstance

），但没有任何代码（即没有主体）。在每个继承的类中，都需要提供此方法的实现

---

请注意：选择

Shape

类的属性和方法时，需要将大量代码从一个Shape派生类复制到另一个Shape派生类。如果是这种情况，您应该将代码放在抽象

Shape

类中的属性或方法中。最后，每个子类只包含针对每个形状不同的部分的代码。这取决于您的实现，取决于如何在内部表示形状。

您可以创建一个抽象基类

shape

，从中继承每个形状的类。在基类中，您为想要的功能声明了一个抽象方法（例如，

calculateInstance

），但没有任何代码（即没有主体）。在每个继承的类中，都需要提供此方法的实现

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请注意：选择

Shape

类的属性和方法时，需要将大量代码从一个Shape派生类复制到另一个Shape派生类。如果是这种情况，您应该将代码放在抽象

Shape

类中的属性或方法中。最后，每个子类只包含针对每个形状不同的部分的代码。这取决于您的实现，取决于如何在内部表示形状。

这是一个棘手的问题，因为如果要实现使用最近点计算两个对象之间距离的方法，您确实需要知道这两个对象的类型。如果您使用例如中心点来比较它，那么它将很容易-您只需添加

GetCenter

方法，但在本例中这根本不起作用

问题在于，如果可以将类层次结构设计为可扩展的，那么它们是有用的——也就是说，允许添加其他类型而不修改现有类型。这里不是这种情况，因为当您添加

椭圆

时，需要实现

距离点椭圆

，

距离三角形椭圆

，等等。。。使用已知的函数式语言来表示这一点要容易得多。例如在F#中：

然后，您可以使用模式匹配来处理所有可能的情况：

match shape1, shape2 with
| Circle(x1, y1, r1), Circle(x2, y2, r2) -> // two circles
| Point(x1, y1), Point(x2, y2) -> // two points
| Circle(cx, cy, r), Point(px, py) 
| Point(px, py), Circle(cx, cy, r) ->
    // point and a circle (both combinations

函数式编程似乎更适合这个问题：-）

无论如何，一种可能的（但仍然是非可扩展的）面向对象设计是使用

Shape

基类，其中包含方法

DistanceToPoint

，

DistanceToTriangle

，等等，这些方法计算从当前类型到其他类型形状的距离（因为您确实需要所有的组合）

另一种方法是简单地用C#编写重载方法：

---

这个选项的好处是可以轻松减少需要编写的方法的数量。例如，如果您有

椭圆

和

点

的案例，您可以从

椭圆

继承

圆

，然后在比较

圆

和

点

时使用现有案例。

这是一个棘手的问题，因为如果要实现使用最近点计算两个对象之间距离的方法，您确实需要知道这两个对象的类型。如果您使用例如中心点来比较它，那么它将很容易-您只需添加

GetCenter

方法，但在本例中这根本不起作用

问题在于，如果可以将类层次结构设计为可扩展的，那么它们是有用的——也就是说，允许添加其他类型而不修改现有类型。这里不是这种情况，因为当您添加

椭圆

时，需要实现

距离点椭圆

，

距离三角形椭圆

，等等。。。使用已知的函数式语言来表示这一点要容易得多。例如在F#中：

然后，您可以使用模式匹配来处理所有可能的情况：

match shape1, shape2 with
| Circle(x1, y1, r1), Circle(x2, y2, r2) -> // two circles
| Point(x1, y1), Point(x2, y2) -> // two points
| Circle(cx, cy, r), Point(px, py) 
| Point(px, py), Circle(cx, cy, r) ->
    // point and a circle (both combinations

函数式编程似乎更适合这个问题：-）

无论如何，一种可能的（但仍然是非可扩展的）面向对象设计是使用

Shape

基类和方法<

abstract class Shape
{
    virtual Polygons Flatten();
}

float Distance(Shape a, Shape b)
{
    Polygons polygonsA = a.Flatten();
    Polygons polygonsB = b.Flatten();
    return polygonsA.Distance(polygonsB);
}