Лабораторная работа 2 Наследование и переопределение методов Java (стр. 6 )

void show(double х){

System. out. println("Apгумент полинома: "+x);

System. out. println("Значение полинома: "+value(x));

show();}

PolyDerive(PolyBase obj){

a=newdoublе[obj. а.length];

for(int i=0;i<a. length;i++)

a[i]=obj. a[i]; }

}

// Подкласс для разложения в ряд Тейлора произведения:

class Taylor extends PolyDerive{

void show(){

Sуstеm. оut. рrintln("Ряд Тейлора!");

super. show();

}

Taylor(PolyBase P. PolyBase Q){

super(Р);

PolyBase tmp=prod(Q);

for (int i =0; i <а. length; i ++)

a[i]=tmp. a[i];}

}

class PolyExtendsDemo{

public static void main(String[] args){

// Исходные полиномы:

PolyBase P=new PolyBase();

PolyBase Q=new PolyBase();

PolyBase R;

P. a=new dоublе[]{1,-2,4,1,-3};

Q. a=new dоublе[]{2,-1,3,0,4};

// Произведение полиномов:

R=new PolyDerive(P).prod(Q);

R. how();

new PolyDerive(P).show(-1);

// Ряд Тейлора:

new Taylor(P, Q).show();

} }

В суперклассе PolyBase, предназначенном для реализации полиномов, имеется поле а - переменная массива типа doublе. В этот массив будут заноситься коэффициенты полинома (напомним, что полиномом называется сумма степенных слагаемых вида ао+а1x+а2х2 + ... + аnхn). Кроме того, в классе описан метод value() для вычисления значения полинома в точке (аргумент метода). Метод power() предназначен для вычисления степени полинома. Вообще степень полинома определяется как наибольшая степень аргумента с ненулевым коэффициентом. Можно было бы считать, что степень полинома на единицу меньше размера массива коэффициентов, но в принципе старшие коэффициенты могут равняться нулю, поэтому формально степень полинома размером соответствующего массива не определяется. В методе power() коэффициенты полинома, начиная со старшего, проверяются на предмет отличия от нуля. В соответствии с этим определяется и степень полинома.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Метод show() предназначен для отображения коэффициентов полинома, записанных в поле-массив а. Этим же методом выводится степень полинома.

Подкласс PolyDerive создается на основе суперкласса PolyBase. В этом классе описан метод prod(), предназначенный для вычисления произведения полиномов. Обращаем внимание читателя, что и аргументом, и результатом этого метода является объект суперкласса PolyBase. При вычислении произведения принимается во внимание то обстоятельство, что степени исходных полиномов могут иметь нулевые старшие коэффициенты. Также в подклассе перегружен унаследованный из суперкласса метод show() таким образом, что методу передается аргумент, для которого вычисляется значение полинома в точке, и это значение, равно как и коэффициенты полинома и его степень, выводятся на консоль.

В подклассе также описан конструктор создания объекта на основе объекта суперкласса. Конструктор суперкласса в этом случае явно не вызывается - в суперклассе конструктор не описан. По умолчанию если вызова конструктора суперкласса в конструкторе подкласса не происходит, автоматически вызывается конструктор суперкласса по умолчанию. Что касается создаваемого объекта, то его поле а является копией соответствующего поля объекта, указанного аргументом конструктора.

На основе класса PolyDerive создается класс Taylor, предназначенный для разложения в ряд Тейлора произведения двух известных разложений. Формально эта процедура состоит в произведении двух полиномов. Особенность же связана с тем, что если нужно найти ряд Тейлора до степени n, то умножаются два полинома степени n, а в полиноме-результате (в общем случае это полином степени 2n) необходимо оставить только слагаемые степени не выше n.

В классе Taylor переопределяется метод show() так, что при выводе информации о полиноме появляется дополнительное сообщение о том, что вычисляется ряд Тейлора. При переопределении метода show() вызывается версия этого метода из суперкласса, для чего используется инструкция super. show(). Это тот вариант метода show(), который унаследован классом PolyDerive из класса PolyBase.

Кроме этого метода в классе Taylor описан конструктор создания объекта класса на основе двух объектов класса PolyBase. Фактически речь идет о вычислении ряда Тейлора на основе двух полиномов. Другими словами, чтобы вычислить ряд Тейлора, достаточно создать объект класса Taylor, указав аргументами конструктора два исходных полинома.

В конструкторе вызывается конструктор суперкласса (для класса Taylor суперклассом является класс PolyDerive) с передачей в качестве аргумента первого полинома (объекта класса РоlyBase). Затем создается временный объект tmp - произведение двух полиномов. На основе полученного локального объекта tmp заполняются элементы массива а создаваемого объекта класса Taylor.

Отметим, что в данном случае неявно предполагается, что переданные конструктору класса Taylor полиномы имеют поля-массивы одинакового размера, а размер массива для объекта-результата определяется размером массива первого из двух передаваемых конструктору объектов.

В главном методе программы в классе PolyExtendsDemo проиллюстрирована функциональность рассмотренного кода. Результат выполнения программы имеет следующий вид:

Коэффициенты полинома:

2.0 -5.0 13.0 -8.0 9.0 -2.0 7.0 4.0 -12.0

Степень полинома: 8.

Аргумент полинома: -1.0

Значение полинома: 3.0

Коэффициенты полинома:

1.0 -2.0 4.0 1.0 -3.0

Степень полинома: 4.

Ряд Тейлора!

Коэффициенты полинома:

2.0 -5.0 13.0 -8.0 9.0

Степень полинома: 4.

В частности, объявляются три объектные переменные (Р, Q и R) класса PolyBase. Для двух (Р и Q) полям а присваиваются в явном виде значения, а в третью (переменную R) записывается ссылка на результат произведения двух полиномов. При этом инструкцией new PolyDerive(P) на основе первого объекта Р класса PolyBase создается анонимный объект класса PolyDerive, из которого вызывается метод prod() для вычисления произведения полиномов. Аналогично проверяется функциональность перегруженного в подклассе PolyDerive метода show(). Для вычисления ряда Тейлора с одновременным выводом результата на консоль использована команда new Taylor(P, Q).show(). В данном случае также создается анонимный объект.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Для выполнения работы необходимо:

1. Повторить правила техники безопасности при работе с вычислительной техникой.

2. Изучить теоретическую часть настоящих методических указаний.

3. Получить у преподавателя вариант задания (варианты заданий приведены в разделе 6 настоящих методических указаний).

4. Написать программу на Java (при необходимости используя предварительно разработанный алгоритм).

5. Ввести программу в компьютер, отладить и результаты выполнения показать преподавателю.

6. В соответствии с требованиями, приведенными в разделе 4, оформить отчет по лабораторной работе.

7. Защитить лабораторную работу, продемонстрировав преподавателю:

отчет по лабораторной работе;

умение решать аналогичные задачи;

теоретические знания.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет по выполненной лабораторной работе должен содержать:

титульный лист;

условие задания;

схемы алгоритмов решения задач

текст программы на языке Java.

5. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Вариант 1