增强版Point2D与3D坐标系——Java OOP实战

"这是关于Java面向对象编程的两个习题，主要涉及二维和三维坐标系中的点类设计。" 在Java面向对象编程（OOP）中，类的设计是核心概念之一。这里的第一个实验（Q1）扩展了名为`Point2D`的类，目标是使其功能更加强大。原始类具有两个私有成员变量`x`和`y`来表示二维平面上的点，并提供了构造函数来初始化坐标，以及计算点到原点距离的方法。为了增强这个类，我们需要添加三个新方法。 1. `x_Distance()` 方法：返回点到X轴的距离。这个方法很简单，直接返回`x`值。 2. `y_Distance()` 方法：返回点到Y轴的距离。同样，直接返回`y`值。 这样的设计使得`Point2D`类不仅能表示一个点，还能提供关于该点与坐标轴距离的信息。 第二个实验（Q2）要求设计一个名为`Point3D`的类，它是`Point2D`的子类，用于描述三维坐标系统。在继承`Point2D`类的同时，`Point3D`需要增加一个额外的私有成员变量`z`来表示Z轴坐标。为了实现这个类，我们需要： 1. 添加一个带三个参数的构造函数，以初始化三维坐标。 2. 覆盖父类的`Distance()`方法，以计算点到原点的三维空间距离，这里使用勾股定理。 3. 创建新的方法`xy_Distance(double x, double y, double z)`，返回点在XY平面内到(0,0,z)的点的距离，即Z轴的值。 4. 另外，可能还需要一个`yz_Distance(double x, double y, double z)`方法，用于计算点在YZ平面内到(0,y,z)的点的距离，即X轴的值。 这种设计展示了类的继承特性，`Point3D`继承了`Point2D`的所有属性和方法，并添加了适用于三维空间的功能。这在实际编程中非常常见，例如在图形学、物理学或任何需要表示三维位置的场景。 通过这两个问题，我们可以学习到以下Java OOP的关键知识点： 1. 类的定义和成员变量：如何声明私有变量和构造函数。 2. 对象的创建和方法调用：如何实例化类并调用其方法。 3. 继承：子类继承父类的属性和方法，同时可以添加新的特性和行为。 4. 多态：覆盖父类的方法以实现不同的功能。 5. 访问控制：理解`private`、`public`等访问修饰符的作用。 6. 方法设计：如何根据需求设计合适的方法，如距离计算方法。 7. 类与实例的交互：如何通过对象调用类的方法，以及如何通过构造函数初始化对象状态。 这些基本概念是Java OOP的基础，也是软件开发中不可或缺的部分。通过解决这类习题，开发者可以提升对面向对象编程的理解和应用能力。