本题要求实现两个类Circle和Cylinder。 函数定义： 设计一个圆类Circle，具有私有属性：圆心坐标x和y及圆的半径r。空参和有参构造方法。除具有设置及获取属性的setXxx()和getXxx()方法外，还具有计算周长的方法perimeter()和计算面积的方法area()。 再设计一个圆柱体类Cylinder，Cylinder继承自Circle，增加了私有属性：高度h，增加了设置和获取h 的方法。通过调用父类Circle的perimter()和area()方法，计算表面积的方法Sarea()和计算体积的方法volume()。定义静态的PrintProperties(Cylinder c)方法，打印其圆心半径r、底面圆心坐标(x,y)、圆柱的高h。 创建Cylinder的类对象，打印其所有属性，计算并显示其面积和体积。 PI使用Math类中的值。 裁判测试程序样例： import java.util.Scanner; /* 请在这里填写答案 */ public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); double x = sc.nextDouble();//键盘读入x double y = sc.nextDouble();//键盘读入y double r = sc.nextDouble();//键盘读入r double h = sc.nextDouble();//键盘读入h Cylinder c = new Cylinder(x, y, r,h);//创建Cylinder对象c Cylinder.PrintProperties(c);//调用静态方法，打印对象c的所有属性值 System.out.println("表面积:" + c.Sarea());//输出圆柱表面 System.out.println("体积:" + c.Volume());//输出圆柱体积 } } 输入样例： 在这里给出一组输入。例如： 1 2 3 4 输出样例： 在这里给出相应的输出。例如： 半径:3.0 圆心坐标:(1.0, 2.0) 高:4.0 表面积:131.94689145077132 体积:113.09733552923255 代码长度限制 16 KB 时间限制 400 ms 内存限制 64 MB

### Circle 类的设计与实现 以下是 `Circle` 类的完整设计，它包含了构造方法、获取器 (`getter`) 和设置器 (`setter`) 方法，以及用于计算圆的周长和面积的方法。 ```java public class Circle { private double radius; public Circle(double radius) { // 构造函数 this.radius = radius; } public double getRadius() { // 获取半径 return radius; } public void setRadius(double radius) { // 设置半径 this.radius = radius; } public double calculateArea() { // 计算面积 return Math.PI * radius * radius; } public double calculatePerimeter() { // 计算周长 return 2 * Math.PI * radius; } } ``` 上述代码实现了基本功能，并提供了必要的封装[^1]。 --- ### Cylinder 类的设计与实现 为了扩展圆形的概念到三维空间中的柱体 (cylinder)，可以创建一个新的类 `Cylinder` 并让它继承自 `Circle`。通过这种方式，可以直接利用父类已有的逻辑来处理底面圆的相关操作。 ```java public class Cylinder extends Circle { private double height; public Cylinder(double radius, double height) { // 子类构造函数 super(radius); // 调用父类构造函数初始化radius this.height = height; } public double getHeight() { // 获取高度 return height; } public void setHeight(double height) { // 设置高度 this.height = height; } public double calculateVolume() { // 计算体积 V=πr²h return super.calculateArea() * height; } public double calculateSurfaceArea() { // 表面积 S=2πrh+2πr² return (super.calculatePerimeter() * height) + (2 * super.calculateArea()); } } ``` 这里的关键在于子类如何重用父类的行为并通过新增字段支持更复杂的空间几何运算。 --- ### 主程序测试 下面是一个简单的主程序用来验证以上两个类的功能： ```java public class Main { public static void main(String[] args) { // 创建Circle对象并调用其方法 Circle circle = new Circle(7); System.out.println("Circle Area: " + circle.calculateArea()); System.out.println("Circle Perimeter: " + circle.calculatePerimeter()); // 创建Cylinder对象并调用其方法 Cylinder cylinder = new Cylinder(5, 10); System.out.println("Cylinder Volume: " + cylinder.calculateVolume()); System.out.println("Cylinder Surface Area: " + cylinder.calculateSurfaceArea()); // 修改属性后再重新计算 cylinder.setHeight(15); System.out.println("Updated Cylinder Height: " + cylinder.getHeight()); System.out.println("Recomputed Cylinder Volume: " + cylinder.calculateVolume()); } } ``` 此部分展示了如何实例化这些类的对象及其交互方式。 --- ### UML 图描述 对于所讨论的 Java 类结构，对应的简化版 UML 类图如下所示： ``` +-------------------+ | Circle | +-------------------+ | - radius : double| +-------------------+ | + Circle(r:double)| | + getRadius():double| | + setRadius(d:double):void| | + calculateArea():double| | + calculatePerimeter():double| +-------------------+ ▲ │ └─────────┐ ↓ +----------------------------------+ | Cylinder | +----------------------------------+ | - height : double | +----------------------------------+ | + Cylinder(r:double,h:double) | | + getHeight():double | | + setHeight(h:double):void | | + calculateVolume():double | | + calculateSurfaceArea():double | +----------------------------------+ ``` 注意箭头指向表明了继承关系。 ---