Java 数字系统类的继承层次结构_Java_Oop_Inheritance

Java 数字系统类的继承层次结构

java oop inheritance

Java 数字系统类的继承层次结构,java,oop,inheritance,Java,Oop,Inheritance,对于数学表达式的符号表示，我试图构建数字系统类的层次结构除了Integer和Real，我还需要Rational和Complex之类的类。我希望所有这些类都能无缝地相互操作 e、 g.将复数数字添加到整数将得到一个复数数字等我让它们都实现了Number接口。（不是java.lang.Number）为了能够添加不同类型的数字，我尝试了如下的层次结构 IntegerextendsRationalextendsRealextendsComplex 这使得整数不必要地存储虚部等。这种开销是不需要

对于数学表达式的符号表示，我试图构建数字系统类的层次结构

除了

Integer

和

Real

，我还需要

Rational

和

Complex

之类的类。我希望所有这些类都能无缝地相互操作

e、 g.将

复数

数字添加到

整数

将得到一个

复数

数字等

我让它们都实现了

Number

接口。（不是

java.lang.Number

）

为了能够添加不同类型的数字，我尝试了如下的层次结构

Integer

extends

Rational

extends

Real

extends

Complex

这使得
```
整数
```
不必要地存储虚部等。这种开销是不需要的
允许访问
```
整数的虚部似乎也不合适
```



有谁能建议一种更好的设计，在这种设计中可以避免开销，并且互操作仍然是可能的？
我宁愿创建一个具有类似getRealPart（）和getImaginaryPart（）的接口。然后，您的整数可以简单地为getImageAryPart（）返回0。这是因为您希望Integer“成为”一个复数，但不希望Integer包含复数的内部实现。
我认为这里没有问题。实数是复数，整数是实数。复数可以表示为a+bi
，整数是复数，因此a
是整数，b=0
。所以每个整数都有b
，它等于0
你可以考虑在继承上使用组合（和接口）：
interface Complex {

    Real a();

    Real b();

}

interface Real extends Complex {

    @Override
    default Real b() {
        return new Integer(0);
    }

}

class Integer implements Real {

    public Integer(int value) {
        // ...
    }

    @Override
    public Real a() {
        return this;
    }

    // ...

}

这种方法的缺点是Integer
类可以重写b（）
方法，因此继承可能会更好，因为您可以在方法上使用final
关键字：
abstract class Complex {

    abstract Real a();
    abstract Real b();

}

abstract class Real extends Complex {

    @Override
    public final Real b() {
        return new Integer(0);
    }

}

class Integer extends Real {

    public Integer(int value) {
        // ...
    }

    @Override
    public Real a() {
        return this;
    }

    // ...

}

我自己也尝试过对它进行建模，我在下面给出了这个糟糕的代码。我对此不满意，因为以下问题：

Interface
-InterfaceImpl
反模式
IntegerNumber
的方法有realPart（）
或分子（）
和分母（）
一些数字（复数和有理数）使用其他数字，而另一些数字（实数和整数）使用Java原语

代码：
我想知道接口是否应该是抽象类，实现的方法是最终的。最后，我认为最好只使用简单的继承，忽略每个整数都有一个虚部字段的事实
我希望这能给你一些想法。
公共接口编号r{
public interface Numberr {
    public Numberr plus(Numberr n);
    public Numberr minus(Numberr n);
    public Numberr multiply(Numberr n);
    public Numberr sqrt();
    ...

    public Class<? extends Numberr> getType();
}

/////////////////////////////////////////////

public class Integerr implements Numberr {

    protected BigInteger value;

    @Override
    public Numberr plus(Numberr n) {
       if (n instanceof Integerr) {
           return value.add(n.value);
       } else {
           // in case of more broad argument type, use method of that class
           return n.plus(this); 
       }
    }

    ....
}

///////////////////////////////////////////////

public class Rational implements Numberr {

   protected BigInteger numerator;
   protected BigInteger denominator;

   @Override
   public Numberr plus(Numberr n) {
       if (n instance of Integerr) {
           return new Rational(numerator.multiply(n.value), denominator); 
       } else if (n instanceof Rational) {
           return new Rational(numerator.multiply(n.denominator).add(n.numerator.multiply(denominator)), denominator.multiply(n.denominator));
       } else {
           return n.plus(this);
       }
   }

   ....

}

公共号码加（号码n）；
公共编号R减（编号n）；
公共数字乘法（数字n）；
公共编号r sqrt（）；
...
公共类为什么不使用这样的东西呢？不仅仅是不必要的存储，而且还允许访问虚拟部分。公共数学不允许像我上面描述的那样进行互操作。我根本不会进行这样的层次结构，只需实现公共接口并在其上执行操作。使整数
扩展实数
是一个很好的选择d想法是真实的（通常情况下是不理性的）需要一些特殊的内部表示，所以应该根据它执行操作。@最后感谢您的输入。允许访问也是一个坏主意。我已经相应地编辑了这个问题。如果真实部分不合理怎么办？您应该如何返回它？返回类型可以是任何类型。所以我猜是“真实的”或者类似的东西。公共接口需要整数、实数和有理数的单一返回类型。缺少这种统一的返回类型本身就是建立这种层次结构的目的。@TanmayPatil您可以定义检查或返回“最小类型”单一返回类型的方法吗？不确定您的意思（特定方法的返回类型？）？谢谢你的建议。你能告诉我，在这种方法中，添加不同类型的数字如何才能得到正确的返回类型吗？嗯……这很棘手。只要我们使复杂类可实例化（即非抽象类），每个整数都会有一个字段b
，这是我理解您想要避免的。所以我们必须使用接口，但我们最终将使用InterfaceName
-InterfaceNameImpl反模式。我将继续编辑我的答案。正是如此。期待您的答案。非常感谢您的时间。
public interface Numberr {
    public Numberr plus(Numberr n);
    public Numberr minus(Numberr n);
    public Numberr multiply(Numberr n);
    public Numberr sqrt();
    ...

    public Class<? extends Numberr> getType();
}

/////////////////////////////////////////////

public class Integerr implements Numberr {

    protected BigInteger value;

    @Override
    public Numberr plus(Numberr n) {
       if (n instanceof Integerr) {
           return value.add(n.value);
       } else {
           // in case of more broad argument type, use method of that class
           return n.plus(this); 
       }
    }

    ....
}

///////////////////////////////////////////////

public class Rational implements Numberr {

   protected BigInteger numerator;
   protected BigInteger denominator;

   @Override
   public Numberr plus(Numberr n) {
       if (n instance of Integerr) {
           return new Rational(numerator.multiply(n.value), denominator); 
       } else if (n instanceof Rational) {
           return new Rational(numerator.multiply(n.denominator).add(n.numerator.multiply(denominator)), denominator.multiply(n.denominator));
       } else {
           return n.plus(this);
       }
   }

   ....

}