需要一些帮助来创建Java的Triangle类

时间:2012-10-01 06:11:00

标签: java eclipse oop

我应该为我在学校的项目制作自己的Java Triangle课程。新的三角形从左到右依次取3个点的(x,y)坐标。我关心的主要是我制作sideAB,sideBC和sideAC实例变量的方式,以及它们在构造函数中初始化它们的方式。此外,maxAngle和minAngle看起来像一团糟,我希望它有angleA angleB和angleC变量类似于我有侧面的方式。另外,我不确定我的任何变量是否应该是静态的。我很抱歉,如果我的代码真的是noobie,但这是我班上的第一个Java项目。

这就是我所拥有的。它有效,但我不认为我正在以正确的方式做所有事情:

public class Triangle {
    private double ax;
    private double ay;
    private double bx;
    private double by;
    private double cx;
    private double cy;
    //added these variables because I use them so frequently when calculating angles, area, perimeter, etc.
    private double sideAB;
    private double sideBC;
    private double sideAC;

    public Triangle(double x1, double y1, double x2, double y2, double x3, double y3)
    {
        ax = x1;
        ay = y1;
        bx = x2;
        by = y2;
        cx = x3;
        cy = y3;
        sideAB= Math.abs(Math.sqrt(Math.pow(bx-ax,  2)+Math.pow(by-ay, 2)));
        sideBC= Math.abs(Math.sqrt(Math.pow(cx-bx,  2)+Math.pow(cy-by, 2)));
        sideAC= Math.abs(Math.sqrt(Math.pow(cx-ax,  2)+Math.pow(cy-ay, 2)));
    }
    public double getPerimeter()
    {
        //add the 3 sides together for the perimeter
        double perimeter = sideAB + sideBC + sideAC;
        return perimeter;
    }
    public double getArea()
    {
        //used Heron's formula to find the area of the triangle
        double s = (sideAB + sideBC + sideAC)/2;
        double area = Math.sqrt(s*(s - sideAB)*(s - sideBC)*(s - sideAC));
        return area;
    }
    public double getSideAB()
    {
        return sideAB;
    }
    public double getSideBC()
    {
        return sideBC;
    }
    public double getSideAC()
    {
        return sideAC;
    }
    public double getAngleC()
    {
        //Law of cosines to find the angle
        double a2 = Math.pow(sideAB, 2);
        double b2 = Math.pow(sideBC, 2);
        double c2 = Math.pow(sideAC, 2);
        double cosC = ((b2 + c2)-a2)/((2*sideBC)*sideAC);
        double angleC = Math.acos(cosC);
        angleC = Math.toDegrees(angleC);
        return angleC;
    }
    public double getAngleB()
    {
        double a2 = Math.pow(sideAB, 2);
        double b2 = Math.pow(sideBC, 2);
        double c2 = Math.pow(sideAC, 2);
        double cosB = ((a2+b2-c2)/(2*sideAB*sideBC));
        double angleB = Math.acos(cosB);
        angleB = Math.toDegrees(angleB);
        return angleB;
    }
    public double getAngleA()
    {
        double a2 = Math.pow(sideAB, 2);
        double b2 = Math.pow(sideBC, 2);
        double c2 = Math.pow(sideAC, 2);
        double cosA = ((a2+c2-b2)/(2*sideAB*sideAC));
        double angleA = Math.acos(cosA);
        angleA = Math.toDegrees(angleA);
        return angleA;
    }
    public double maxSide()
    {
        //if-else if-else statements for max and min sides functions
        if (sideAB >= sideBC && sideAB >= sideAC)
        {
            return sideAB;
        }
        else if(sideBC >= sideAB && sideBC >= sideAC)
        {
            return sideBC;
        }
        else
        {
            return sideAC;
        }
    }
    public double minSide()
    {
        if (sideAB <= sideBC && sideAB <= sideAC)
        {
            return sideAB;
        }
        else if(sideBC <= sideAB && sideBC <= sideAC)
        {
            return sideBC;
        }
        else
        {
            return sideAC;
        }
    }
    public double maxAngle()
    {
        double a2 = Math.pow(sideAB, 2);
        double b2 = Math.pow(sideBC, 2);
        double c2 = Math.pow(sideAC, 2);
        double cosC = ((b2 + c2)-a2)/((2*sideBC)*sideAC);
        double angleC = Math.acos(cosC);
        angleC = Math.toDegrees(angleC);
        double cosB = ((a2+b2-c2)/(2*sideAB*sideBC));
        double angleB = Math.acos(cosB);
        angleB = Math.toDegrees(angleB);
        double cosA = ((a2+c2-b2)/(2*sideAB*sideAC));
        double angleA = Math.acos(cosA);
        angleA = Math.toDegrees(angleA);
        if (angleA >= angleB && angleA >= angleC)
        {
            return angleA;
        }
        else if(angleB >= angleA && angleB >= angleC)
        {
            return angleB;
        }
        else
        {
            return angleC;
        }       
    }
    public double minAngle()
    {
        double a2 = Math.pow(sideAB, 2);
        double b2 = Math.pow(sideBC, 2);
        double c2 = Math.pow(sideAC, 2);
        double cosC = ((b2 + c2)-a2)/((2*sideBC)*sideAC);
        double angleC = Math.acos(cosC);
        angleC = Math.toDegrees(angleC);
        double cosB = ((a2+b2-c2)/(2*sideAB*sideBC));
        double angleB = Math.acos(cosB);
        angleB = Math.toDegrees(angleB);
        double cosA = ((a2+c2-b2)/(2*sideAB*sideAC));
        double angleA = Math.acos(cosA);
        angleA = Math.toDegrees(angleA);
        if (angleA <= angleB && angleA <= angleC)
        {
            return angleA;
        }
        else if(angleB <= angleA && angleB <= angleC)
        {
            return angleB;
        }
        else
        {
            return angleC;
        }       
    }
}

4 个答案:

答案 0 :(得分:2)

三角形的显着特性(至少在二维欧几里德空间中)是它的三个点。

就是这样,你需要存储所有。其他所有东西都可以从中计算出来。你不需要边的长度或顶点的角度,它们都可以从这三个点得出。

我的建议是简单地创建一个Point类型,然后从其中三个类型中构建您的Triangle类型。

如果你确定这些派生值的计算过于昂贵,那么只有那时,你应该考虑缓存这些信息。但我怀疑情况会是这样。如果确实结果是这种情况,那么(至少)有两种方法。

首先是每当非派生值改变时计算派生值。这样做的好处是,每当您更改某些内容并简化代码时,所有值都是最新的(每个setSomething()方法,而构造函数只需调用calcAllDerivedValues()方法)。

其次,无论何时更改非派生值,都可以将派生值标记为脏。然后,无论何时需要派生数据,计算它的方法都可以检查它们是否脏,然后再计算(并缓存)它们。

如果他们脏,他们只返回缓存的值。这有点复杂但可以删除不必要的计算,特别是如果每​​个派生值都有一个脏标志 - 你只需要在需要时计算你需要的东西。

并且,对于static上的特定问题,如果它们在所有实例之间共享,则只使用静态类级变量。由于边的角度或长度特定于一个实例,因此它们不应是静态的。


以下是我的开始。首先,Point类有xy成员(以及它们的getter和setter),以及计算距离和角度的能力(相对于固定角度,如“直线上升”)到另一点,如:

private double x, y;

public double getX();
public double getY();
public void setX(double newX);
public void setY(double newY);
public void setXY(double newX, double newY);
public double getDistance (Point other);
public double getAngle (Point other);

然后,您的Triangle课程需要其中三个点:

private Point a, b, c;

以及适当的setter和getter,以及计算所需派生属性所需的任何函数。

那就是:

  • 通过计算a->bb->ca->c之间的距离(使用PointgetDistance()方法完成)然后添加它们来获取周长。
  • 使用相同的信息(三行长度)来获得该区域。
  • 根据PointgetAngle()(例如)a->ba->c(角度A)的结果之间的差异来获取角度。如果这个角度大于180,显然这是三角形的外部,你应该从360减去它以获得内角。

并且您无需为每种情况复制所有代码。例如,您希望能够在三个顶点中的任何一个处计算出角度。您需要复制每个智能代码。

而是将复杂的代码写入并以三种不同的方式调用它。

我的意思是:

// Can just call Point stuff directly for distances (simple code).
double getDistAB() { return a.getDistance (b); }
double getDistAC() { return a.getDistance (c); }
double getDistBC() { return b.getDistance (c); }

double getPerimeter() { return getDistAB() + getDistAC() + getDistBC(); }

// Returns the angle inside triangle at the first vertex (complex code).
double getAngleAtPointX (Point x, Point y, Point z) {
    double angle = x.getAngle (y) - x.getAngle (z);
    if (angle < 0)
        angle = -angle;
    if (angle > 180)
        angle = 360 - angle;
    return angle;
}

// Then just call that with different arguments.
double getAngleA() { return getAngleAtPoint (a, b, c); }
double getAngleB() { return getAngleAtPoint (b, a, c); }
double getAngleC() { return getAngleAtPoint (c, a, b); }

答案 1 :(得分:1)

在大多数情况下,代码是正确的。

但最大的问题是,您编写的代码可以多次执行相同的操作。例如,这种方法:

public double maxAngle()
{
    double a2 = Math.pow(sideAB, 2);
    double b2 = Math.pow(sideBC, 2);
    double c2 = Math.pow(sideAC, 2);
    double cosC = ((b2 + c2)-a2)/((2*sideBC)*sideAC);
    double angleC = Math.acos(cosC);
    angleC = Math.toDegrees(angleC);
    double cosB = ((a2+b2-c2)/(2*sideAB*sideBC));
    double angleB = Math.acos(cosB);
    angleB = Math.toDegrees(angleB);
    double cosA = ((a2+c2-b2)/(2*sideAB*sideAC));
    double angleA = Math.acos(cosA);
    angleA = Math.toDegrees(angleA);
    if (angleA >= angleB && angleA >= angleC)
    {
        return angleA;
    }
    else if(angleB >= angleA && angleB >= angleC)
    {
        return angleB;
    }
    else
    {
        return angleC;
    }       
}

计算最大角度,但您可以使用已经实现的方法getAngleA() getAngleB()getAngleC()来编写这样的方法:

public double maxAngle() {
  if(getAngleA() => getAngleB() && getAngleA() => getAngleC())
    return getAngleA();
  if(getAngleB() => getAngleA() && getAngleB() => getAngleC())
    return getAngleB();
  return getAngleC();
}

答案 2 :(得分:0)

如果性能很重要,则应预先计算所有值(假设不能改变三角形的任何一点),尤其是角度,如果它们被多次访问。

不,你绝对不应该使用任何静态变量,因为这些变量将由Triangle类的每个实例共享。

答案 3 :(得分:0)

您的代码中可以进行的一些修改是: -

  • 创建一个坐标类来存储x和三角坐标的y坐标。
  • 创建一个 Side 类来存储所有三面。
  • 创建角度类来查找和存储所有角度..

  • 现在,您不必在一个班级中创建所有内容,而是可以在各自的班级中计算它们。只需从那里获取..

  • EG: - 让特定的 Angle 实例找出自己的角度,你就可以得到从那里开始的角度。所以,你不必写逻辑来创造角度三倍..

  • 您可以将 findMaxSide() findMinSide() 代码移至 Side 类。因为理想情况下,您的方法应位于您的方法正在使用的class containing the information ..

  • 同样将 findMaxAngle() findMinAngle() 移至您的角度类。

所以,我在这里给你Angle课程你可以使用..你可以自己创建CoordinateSide课程: -

public class Angle {

    private double angle;

    public Angle() {

    }

    public double getAngle() {
        return this.angle;
    }

    public void setAngle(Side side1, Side side2, Side side3) {

        double a2 = Math.pow(side1.getLength(), 2);
        double b2 = Math.pow(side2.getLength(), 2);
        double c2 = Math.pow(side3.getLength(), 2);
        double cosB = ((a2+b2-c2)/(2*side1.getLength()*side2.getLength()));

        double tempAngle = Math.acos(cosB);

        this.angle = Math.toDegrees(tempAngle);
    }

    public Angle maxAngle(Angle angle1, Angle angle2) {

        Angle temp = angle1.getAngle() > angle2.getAngle() ? angle1 : angle2;
        return temp.getAngle() > this.getAngle() ? temp : this;
    }

    public Angle minAngle(Angle angle1, Angle angle2) {

        Angle temp = angle1.getAngle() < angle2.getAngle() ? angle1 : angle2;
        return temp.getAngle() < this.getAngle() ? temp : this;
    }
}

side1side2是您想要找到角度的边......

您可以使用Triangle课程中的此课程,如下所示: -

public class Triangle {

    private Coordinate a;
    private Coordinate b;
    private Coordinate c;
    //added these variables because I use them so frequently when calculating angles, area, perimeter, etc.

    private Side sideAB;
    private Side sideBC;
    private Side sideAC;

    private Angle angleA = new Angle();
    private Angle angleB = new Angle();
    private Angle angleC = new Angle();

    public Triangle(double x1, double y1, double x2, double y2, double x3, double y3)
    {

        a = new Coordinate(x1, y1);
        b = new Coordinate(x2, y2);
        c = new Coordinate(x3, y3);

        sideAB= new Side(a, b);
        sideBC= new Side(b, c);
        sideAC= new Side(a, c);

        angleA.setAngle(sideAB, sideAC, sideBC);
        angleB.setAngle(sideAB, sideBC, sideAC);
        angleC.setAngle(sideAC, sideBC, sideAB);
    }

    /** Your other methods to calculate Perimeter and Area **/
}

我刚刚展示了构造函数,显示了如何设置三角类的所有三个属性..

我认为这些信息可以帮助您继续创造一个好的设计。