Abstract Class Implementation Bar Chart Exam Questions

 抽象類別實作長條圖考題

如下圖，BarChart（長條圖）是一個抽象類別，長條圖中每一條的長度儲存在 bars

裡面，可以用 addBar()增加一條新的資料，並指定其長度（length），另有 plot()是一

個 pure virtual function（或稱為 abstract method），負責繪出長條圖；HorizontalBarChart

繼承 BarChart，實作 plot()，以水平方向繪製長條圖；VerticalBarChart 則繼承 BarChart，

以垂直方向繪製長條圖。請以 C++或 Java 回答以下問題：

(一)寫出 BarChart 類別宣告與實作。（8 分）

(二)寫出 HorizontalBarChart 類別宣告與實作。例如，假設 bars 包含 3 筆資料，依序為

3, 10, 8，則副程式 plot()應該在 console 以文字方式繪出以下圖形。（9 分）

3 ***

10 **********

8 ********

(三)若有一個宣告為 VerticalBarChart 的 pointer（或 reference）變數 p，請問 p 是否可以

轉型（cast）為 HorizontalBarChart 或 BarChart 的 pointer（或 reference）？

答案

以下用java語言回答

（一）

Import java.util.ArrayList;

abstract class BarChart{

protect ArrayList<int> bars=new ArrayList<int>();

public void addBar(int length){

  bars.add(length);

}

public abstract void plot (){};

}

（二）

class HorizontalChart extends BarChart {

public void plot(){

string star="";

for(int length:bars){

  star="";

  for(int i=0;i<length;i++){

    star+="*";

  }

  System.out.println(length+" "+star);

}

}

}

（三）

宣告為 VerticalBarChart 的 pointer（或 reference）變數 p可以轉型（cast）為 H BarChart 的 pointer（或 reference

因為java有多型性，用向上轉型（up casting）可以將子類別實例轉為父類別實例。

在Java中，如果有一個抽象類別 `a`，並且有兩個子類別 `b` 和 `c`，則 `c` 類別的指標變數是可以轉型為 `a` 類別的指標變數。

這涉及到Java中的多型性。你可以使用向上轉型（upcasting）來將子類別的實例轉型為其父類別的實例。在這種情況下，你可以將 `c` 類別的實例轉型為 `a` 類別的實例。

示例程式碼如下：

```java

abstract class A {}

class B extends A {}

class C extends A {}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        C cInstance = new C();

        // 向上轉型，將 C 類別的實例轉為 A 類別的實例

        A aInstance = cInstance;

        // 或者直接將 C 類別的指標變數轉型為 A 類別的指標變數

        A anotherAInstance = (A) cInstance;

    }

}

```

在這個例子中，`cInstance` 是 `C` 類別的實例，我們可以將它向上轉型為 `A` 類別的實例。你也可以直接將 `C` 類別的指標變數轉型為 `A` 類別的指標變數。