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9-4 類別的多形性運用
內容：
9-4-1 何謂多形性
繼承性裡有一個重要的特點，子類別與父類別所宣告的成員（變數或方法）名稱相同時，兩者還是各自獨立的，並沒有真正被覆蓋掉。
如果同一類別內宣告相同名稱的成員（變數或方法），那又是如何？這也是物件導向另一個特點。基本上，同一類別內變數名稱（或方法名稱）是不可以被重複宣告使用的，但對於相同名稱但資料型態不同者，是被允許的。因為名稱相同但資料型不同的變數之間是各自獨立的。另一方面，名稱相同但輸入/輸出引數不同的方法成員之間也是各自獨立的。許多實際應用環境需要這種特性，譬如，加法運算器大多允許各種資料型態的運算，如果不同資料型態需引用不同的加法器，可能會產生很困擾。但話說回來，電腦在處理各種運算時，的確需考慮是何種資料型態，才可以做運算工作，這又是如何？其實很簡單，吾人製作了許多不同資料型態的加法器，但都採用相同名稱；當系統操作時，依照所欲處理的資料型態再引用哪一個加法器。簡單的說，同一種變數（或方法）名稱，可引用多種資料型態的處理（各自不同的處理器），這就是類別的『多形性』。
9-4-2 範例研討：多功能加法器
(A) 程式範例：Ex9_4.java
請製作一個加法器功能是，允許：
-
整數 +
整數 =
整數；
-
整數 +
浮點數 =
浮點數；
-
浮點數 +
整數 =
浮點數；
-
浮點數 +
浮點數 =
浮點數；
等 4
種運算處理。當呼叫該加法器時，他會依照所欲處理資料的型態，決定處理方式。請製作完成之後，再編寫一主程式呼叫該工具，觀察是否執行正常；期望操作介面如下：
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G:\Examples\chap12\Ex9_3>javac
Arith.java
G:\Examples\chap12\Ex9_3>javac Ex9_3.java
G:\Examples\chap12\Ex9_3>java Ex9_3
整數
+
整數
=
整數
Arith.Add(5, 5) = 10
浮點數
+
整數
=
浮點數
Arith.Add(2.9, 5) = 7.90
整數
+
浮點數
=
浮點數
Arith.Add(5, 2.9) = 7.90
浮點數
+
浮點數
=
浮點數
Arith.Add(2.9, 2.9) = 5.80 |
（B）製作技巧研討：Arith.java
吾人利用 Arith 類別製作了多功能加法器（靜態方法），程式範例如下：（如圖 9-9 所示）
圖 9-9 Arith 類別架構
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//Arith.java
class Arith {
static int Add(int x, int y) {
System.out.printf("整數
+
整數
=
整數\n");
return (x+y);
}
static double Add(double x, int y) {
System.out.printf("浮點數
+
整數
=
浮點數\n");
return (x+y);
}
static double Add(int x, double y) {
System.out.printf("整數
+
浮點數
=
浮點數\n");
return (x+y);
}
static double Add(double x, double y) {
System.out.printf("浮點數
+
浮點數
=
浮點數\n");
return (x+y);
}
} |
(C) 程式範例：Ex9_3.java
Ex9_3.java 程式裡引用 Arith.Add() 類別方法，它會依照不同的輸入資料型態，選擇執行哪一個函數，程式範例如下：
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//Ex9_3.java
/* Arith.class
需於同目錄下
*/
public class Ex9_3 {
public static void main(String args[]) {
int a=5;
double b=2.9;
System.out.printf("\tArith.Add(5, 5) = %d\n",
Arith.Add(a, a));
System.out.printf("\tArith.Add(2.9, 5) = %.2f\n",
Arith.Add(b, a));
System.out.printf("\tArith.Add(5, 2.9) = %.2f\n",
Arith.Add(a, b));
System.out.printf("\tArith.Add(2.9, 2.9) = %.2f\n",
Arith.Add(b, b));
}
} |
9-4-3 自我挑戰：多功能大小比較器
（A）程式功能：PM9_3
請製作一套多功能比較器，功能是允許輸入 2 ~ 5 個數字（浮點數運算），再輸出其中最大值與最小值。請先製作一個比較器（Max() 或 Min()）類別，可隨輸入參數數量，決定執行哪一個方法。主程式（PM9_3.java）再引用該方法，測試執行結果是否正常。期望操作介面如下：
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G:\Examples\chap12\PM9_3>java PM9_3
請輸入兩個數
(如:
34 45.2) =>42.7 98.6
最大值
= 98.60,
最小值
= 42.70
請輸入
3
個數
=>23.8 78 12.6
最大值
= 78.00,
最小值
= 12.60
請輸入
4
個數
=>44.6 31 67 25.9
最大值
= 67.00,
最小值
= 25.90
請輸入
5
個數
=>78.9 45.2 72.6 41 73.5
最大值
= 78.90,
最小值
= 41.00 |
（B）製作技巧提示：MaxMin.java
吾人可製作一個 MaxMin 類別，包含 Max() 與 Min() 類別方法，部分程式範例如下：（如圖 9-10 所示）
圖 9-10 MaxMin
類別架構
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//MaxMin.java
class MaxMin {
/*
尋找最大值方法
*/
static double Max(double num1, double num2) {
if (num1 > num2)
return num1;
else
return num2;
}
static double Max(double num1, double num2, double
num3) {
double num = Max(num1, num2);
if (num > num3)
return num;
else
return num3;
}
static double Max(double num1, double num2, double
num3,
double num4) {
double num = Max(num1, num2, num3);
…….
…….
}
static double Max(double num1, double num2, double
num3,
double num4, double num5) {
……..
……..
}
/*
尋找最小值方法
*/
static double Min(double num1, double num2) {
if (num1 < num2)
return num1;
else
return num2;
}
static double Min(double num1, double num2, double
num3) {
double num = Min(num1, num2);
if (num < num3)
return num;
else
return num3;
}
……（請自行編寫）
……
} |
(1)
第 12
行：『double num = Max(num1, num2);』。呼叫本類別的 Max( double double) 方法。
(2)
第 20
行：『double num = Max(num1, num2, num3);』呼叫本類別內的其他方法。
（C）製作技巧提示：PM9_3.java
完成 MaxMin 類別之後，即可製作一個主程式，測試其功能如何。重點提示如下：
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//PM9_3.java
/* MaxMin.class
需於同一目錄下
*/
import java.util.Scanner;
public class PM9_3 {
public static void main(String args[]) {
Scanner keyin = new Scanner(System.in);
double num1, num2, num3, num4, num5;
double max, min;
System.out.printf("請輸入兩個數
(如:
34 45.2) =>");
num1 = keyin.nextDouble();
num2 = keyin.nextDouble();
max = MaxMin.Max(num1, num2);
min = MaxMin.Min(num1, num2);
System.out.printf("最大值
= %.2f,
最小值
= %.2f\n", max, min);
System.out.printf("\n請輸入
3
個數
=>");
…..
…..
max = MaxMin.Max(num1, num2, num3);
min = MaxMin.Min(num1, num2, num3);
…..
…..
max = MaxMin.Max(num1, num2, num3, num4);
min = MaxMin.Min(num1, num2, num3, num4);
……
……
}
} |
MaxMin.java 與 PM9_3.java 需於同目錄下，並經編譯（javac）得到 MaxMin.class 與 PM9_3.class 兩中介碼檔案。
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