7-1 sdut-oop-5 计算长方体和四棱锥的表面积和体积（类的继承）

### 回答1：
长方体和四棱锥的表面积和体积计算如下：

长方体的表面积为2*(长*宽+长*高+宽*高)，体积为长*宽*高。

四棱锥的表面积为底面积+4*(底面边长*斜高)，体积为1/3*底面积*高。

如果使用类的继承，可以定义一个父类Shape，其中包含计算表面积和体积的方法，然后定义两个子类Rectangle和Pyramid，分别表示长方体和四棱锥，继承Shape类并重写父类的方法即可。具体实现可以参考以下代码：

class Shape:
    def area(self):
        pass
    
    def volume(self):
        pass

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, length, width, height):
        self.length = length
        self.width = width
        self.height = height
        
    def area(self):
        return 2 * (self.length * self.width + self.length * self.height + self.width * self.height)
    
    def volume(self):
        return self.length * self.width * self.height

class Pyramid(Shape):
    def __init__(self, base, height):
        self.base = base
        self.height = height
        
    def area(self):
        return self.base + 4 * (self.base ** .5 * self.height)
    
    def volume(self):
        return 1/3 * self.base * self.height

使用时，可以创建Rectangle和Pyramid的实例，然后调用它们的area和volume方法即可计算表面积和体积。例如：

rect = Rectangle(3, 4, 5)
print(rect.area())  # 输出：94
print(rect.volume())  # 输出：60

pyramid = Pyramid(16, 9)
print(pyramid.area())  # 输出：160.97056274847714
print(pyramid.volume())  # 输出：48.

### 回答2：
长方体和四棱锥是常见的立体几何体，它们的表面积和体积是我们在学习几何学时需要掌握的重要知识点。在面向对象编程中，我们可以通过类的继承来管理这些几何体的属性和方法，实现计算它们的表面积和体积。

首先，我们可以定义一个名为“ThreeDimensional”的父类，其中包含计算几何体表面积和体积的方法。然后我们用两个子类“Cuboid”和“TriangularPyramid”继承父类。其中，“Cuboid”代表长方体，“TriangularPyramid”代表四棱锥。

在“ThreeDimensional”类中，我们可以定义计算表面积和体积的两个基本方法。对于表面积，我们可以用公式SA=2lw+2lh+2wh，其中l、w、h分别代表长度、宽度和高度。对于体积，我们可以用公式V=lwh。这两个方法可以被子类继承并覆盖，从而实现不同类型几何体的计算。

在“Cuboid”子类中，我们可以定义长方体的特殊属性和方法，如输入长、宽、高三个参数，以及计算长方体的表面积和体积的方法。对于表面积，我们可以直接使用父类的计算方法，对于体积，我们用特有参数l、w、h代替父类的参数，并进行计算，从而得到长方体的体积。

在“TriangularPyramid”子类中，我们可以定义四棱锥的特殊属性和方法，如输入底面边长、高度等参数，以及计算四棱锥的表面积和体积的方法。对于表面积，我们需要先计算出三角形的面积，再加上四棱锥的底面积，即总表面积为SA=0.5×l×h×4+S，其中S是底面积。对于体积，我们用特有参数l、h代替父类的参数，并进行计算，从而得到四棱锥的体积。

通过类的继承和覆盖，我们可以简便地定义和计算各种几何体的表面积和体积。这方面，面向对象编程的优越性表现得尤为突出。

### 回答3：
长方体和四棱锥都是几何体，在计算它们的表面积和体积方法上有些相似，但也各有不同。在OOP中，可以通过类的继承来实现这些计算。

首先，我们创建一个三维几何体的父类Shape3D，它包括通过封装实现的长、宽、高三个属性，以及计算表面积和体积的方法。然后创建长方体和四棱锥的子类，分别继承父类的属性和方法，并分别实现它们自己独有的方法。具体实现如下：

class Shape3D:
def __init__(self, length, width, height):
self.__length = length
self.__width = width
self.__height = height

def get_length(self):
return self.__length

def get_width(self):
return self.__width

def get_height(self):
return self.__height

def get_volume(self):
return self.__length * self.__width * self.__height

def get_surface_area(self):
return 2 * (self.__length * self.__width + self.__length * self.__height + self.__width * self.__height)

class Cuboid(Shape3D):
def get_surface_area(self):
return 2 * (self.get_width() * self.get_length() + self.get_length() * self.get_height() + self.get_width() * self.get_height())

class Pyramid(Shape3D):
def __init__(self, length, width, height, slant_height):
super().__init__(length, width, height)
self.__slant_height = slant_height

def get_slant_height(self):
return self.__slant_height

def get_surface_area(self):
lateral_area = 0.5 * self.get_width() * self.__slant_height + 0.5 * self.get_length() * self.__slant_height
base_area = self.get_width() * self.get_length()
return lateral_area + base_area

def get_volume(self):
return super().get_volume() / 3

在这里，我们定义了Shape3D作为几何体的父类，其中get_length、get_width、get_height方法分别用于获取长、宽、高三个值，get_volume方法用于计算体积，get_surface_area方法用于计算表面积。Cuboid和Pyramid分别作为长方体和四棱锥的子类，它们继承了Shape3D中的属性和方法，并实现了自己独有的get_surface_area和get_volume方法。在Cuboid中，我们可以直接调用Shape3D中的get_surface_area方法来计算表面积，因为长方体的公式与Shape3D中的一致；在Pyramid中，我们需要重新实现get_surface_area方法，因为四棱锥的表面积计算公式不同。

在具体计算时，我们可以实例化Cuboid和Pyramid对象，并分别调用它们的get_volume和get_surface_area方法，如下所示：

cuboid = Cuboid(3, 4, 5)
pyramid = Pyramid(3, 4, 5, 5)

print("Cuboid volume: ", cuboid.get_volume())
print("Cuboid surface area: ", cuboid.get_surface_area())

print("Pyramid volume: ", pyramid.get_volume())
print("Pyramid surface area: ", pyramid.get_surface_area())

上述代码首先实例化了一个Cuboid和一个Pyramid对象，分别表示一个长方体和一个四棱锥。然后，通过调用它们的get_volume和get_surface_area方法，分别计算出它们的体积和表面积，并将结果输出。

通过以上类的继承和实例化方法，我们可以方便地计算长方体和四棱锥的表面积和体积。这种代码的结构化设计可以方便我们扩展其他的几何体，只需要在Shape3D的基础上扩展出对应的子类即可。