问答题
阅读以下说明和Java代码,填充程序中的空缺,将解答填入答题纸的对应栏内。
[说明]
某应急交通控制系统(TraficControlSystem)在红灯时控制各类车辆(Vehicle)的通行,其类图如下图所示,在紧急状态下应急车辆在红灯时可通行,其余车辆按正常规则通行。
【正确答案】
【答案解析】boolean isEmergent()
void runRedLight()
extends Car implements Emergency
this.isEmergency
(Emergency)v[i]
v[i]
[解析] 本题考查Java语言程序设计的能力,涉及类、对象、方法的定义和相关操作。要求考生根据给出的案例和执行过程说明,认真阅读理清程序思路,然后完成题目。
根据题目说明,以交通控制系统(TraficControlSystem)为背景,本题目中涉及的各类车辆和是否应急状态下在红灯时的通行情况。根据说明进行设计,题目给出了类图(如类图所示)。
图中父类Vehicle,代表交通工具,设计为抽象类。在Java用abstract关键字表示,表示行驶某一个具体的交通工具。Vehicle包含一个抽象方法:run(),方法后没有实现,直接用;来表示抽象方法,表示行驶的方法由具体子类型完成,所以Vehicle的run()为一个抽象方法:
abstract void run();
Car和Truck都继承自Vehicle的两个子类型,所以它们都继承了Vehicle的run()方法,各自行驶方式有所不同,所以都覆盖了Vehicle的run()方法,并加以实现:
void run(){/*代码略*/)
Car的两个子类型PoliceCar和Ambulance都继承自Car,从而PoliceCar和Ambulance也都继承了Car中的run()方法。Truck的子类FireEngine也继承了Truck的run()方法。
图中Emergency在Java中采用接口实现,其中约定红灯时通行的相关接口为:isEmergent()和runRedLight()。
isEmergent()接口约定应急车辆返回自身紧急情况状态,用bool类型的isEmergency表示:this.isEmergency,其值在紧急情况下为true,非紧急情况下为false。runRedLight()接口约定应急车辆在红灯时如何通行(isEmergency为true,则通行,isEmergency为false,和普通车辆一样通行)。实现Emergency的类有PoliceCar、Ambulance和FireEngine,所以在这三个类中都要实现Emergency中定义的接口。在Java中,实现接口用implements关键字,后面加上所要实现的接口,即:
ClassName implements InterfaceName
交通控制类TraficControlSystem对运行的交通工具进行控制,所有交通工具用Vehicle数组v表示;numVehicles表示交通工具数量;control函数进行控制在紧急情况下应急车辆红灯通行,其他情况按常规通行;add()表示有车辆加入系统,shutDown()表示系统关闭。Vehicle的子类具体类型有Car、Truck、PoliceCar、Ambulance和FireEngine,所以v口数组中对象有这些类型的对象,加入v口时会自动向上转型成为Vehicle类型,Emergency接口的应急车辆有runRedLight()方法,其他Car和Truck只有run()方法。因此,用for循环中对每个v[i],判定是否是Emergency类型的实例,即是否实现了Emergency。Java中判断一个对象是否是某个类型的实例用instanceof关键字。即:v[i]instanceof Emergency,如果是,说明是应急车辆,接着判定应急车辆的状态,在判定之前先要将应急车辆进行向下转型,Java中向下转型直接在对象前加上用括号括起来的转换的目标类型即可,即:((Emergency)v[i]).isEmergent(),如果判定为真,执行runRedLight(),判定不成功,则调用run(),调用时动态绑定每个数组元素的实际类型,需要通过动态类型转换并调用runRedLight():
if(v[i] instanceof Emergency &&((Emergency)V[i]).isEmergent()){
((Emergency)V[i]).runRedLight();
}else
v[i]->run();
主控逻辑代码在main方法中实现。初始化TraficControlSystem,用tcs表示,调用tcs的add()函数添加具体的交通工具,这里会自动向上转型成为Vehicle类型,调用control()对各车辆进行控制,调用shutDown()系统关闭。
因此,空(1)和空(2)需要定义接口isEmergent()和runRedLight(),题目代码中已经给出用分号结尾,所以空(1)和空(2)分别为“bool isEmergent()”和“voidrunRedLight()”;空(3)需要继承父类Car和实现接口Emergency,Java中继承采用extends关键字,即应填入“extends Car implements Emergency”;空(4)要返回应急车辆对象的状态,即填入“this.isEmergency”;空(5)处为动态类型转换后的对象(Emergency)v[i];空(6)处为普通车辆对象v[i]。