Java用上转型和多态计算三角形与圆的面积和周长实验过程以及分析讨论

实验过程：

1. 首先，我们需要定义一个抽象的“形状”类，其中包含计算面积和周长的抽象方法。

public abstract class Shape {
    public abstract double getArea();
    public abstract double getPerimeter();
}

2. 接着，我们定义具体的“三角形”和“圆”类，这两个类都继承自“形状”类，并实现了其抽象方法。其中，“三角形”类的实现如下：

public class Triangle extends Shape {
    private double a, b, c;

    public Triangle(double a, double b, double c) {
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }

    public double getArea() {
        double p = (a + b + c) / 2;
        return Math.sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c));
    }

    public double getPerimeter() {
        return a + b + c;
    }
}

“圆”类的实现如下：

public class Circle extends Shape {
    private double r;

    public Circle(double r) {
        this.r = r;
    }

    public double getArea() {
        return Math.PI * r * r;
    }

    public double getPerimeter() {
        return 2 * Math.PI * r;
    }
}

3. 在主函数中，我们使用了多态的概念，将“三角形”和“圆”类向上转型为“形状”类。这样，我们就可以使用“形状”类的引用来调用“三角形”和“圆”类的方法。

Shape triangle = new Triangle(3, 4, 5);
Shape circle = new Circle(2);

double triangleArea = triangle.getArea();
double trianglePerimeter = triangle.getPerimeter();

double circleArea = circle.getArea();
double circlePerimeter = circle.getPerimeter();

4. 将三角形和圆的面积和周长输出到控制台上

System.out.println("Triangle: area = " + triangleArea + ", perimeter = " + trianglePerimeter);
System.out.println("Circle: area = " + circleArea + ", perimeter = " + circlePerimeter);

分析讨论：

本次实验中，我们使用了Java语言中的上转型和多态的概念来实现计算三角形和圆的面积和周长。采用这种方式，我们可以将不同的形状对象向上转型为同一个父类对象，从而实现了代码的复用和扩展性。

具体来说，我们定义了一个抽象的“形状”类，其中包含了计算面积和周长的抽象方法。然后，我们分别定义了“三角形”和“圆”类，这两个类都继承自“形状”类，并实现了其抽象方法。在这个过程中，我们使用了多态的概念，将“三角形”和“圆”类向上转型为“形状”类。这样，我们就可以使用“形状”类的引用来调用“三角形”和“圆”类的方法。

这种方式的优点在于，我们可以将不同的形状对象看作是同一个父类对象，从而实现了代码的复用和扩展性。例如，如果我们需要计算矩形的面积和周长，只需定义一个新的“矩形”类，继承自“形状”类，并实现其抽象方法即可。而不需要重新定义一个新的类来实现这个功能。

总之，本次实验中的上转型和多态的概念是Java语言中非常重要的一部分，它可以提高代码的复用性和扩展性，是Java开发中必须掌握的知识点。