python3

（二）、以圆类为基础设计三维图形体系

【题目描述】设计三维图形类体系，要求如下：

设计三维图形功能接口，接口包含周长、面积、体积计算方法；

基于以上接口，首先定义点类，应包含x，y坐标数据成员，坐标获取及设置方法、显示方法等；

以点类为基类派生圆类，增加表示半径的数据成员，半径获取及设置方法，重载显示函数，并可计算周长和面积等；

以圆类为基础派生球类、圆柱类、圆锥类；要求派生类球、圆柱、圆锥中都含有输入和输出显示方法；并可计算面积、周长。

程序中定义各种类的对象，并完成测试。

【源代码程序】

from math import pi



# 三维图形功能接口

class IThreeDimensionalShape:

    def calculate_perimeter(self):

        pass



    def calculate_area(self):

        pass



    def calculate_volume(self):

        pass



# 点类

class Point:

    def __init__(self, x=0, y=0):

        self.x = x

        self.y = y



    def set_coordinates(self, x, y):

        self.x = x

        self.y = y



    def get_coordinates(self):

        return self.x, self.y



    def display(self):

        print("Point: ({}, {})".format(self.x, self.y))



# 圆类

class Circle(Point, IThreeDimensionalShape):

    def __init__(self, x=0, y=0, radius=0):

        super().__init__(x, y)

        self.radius = radius



    def calculate_perimeter(self):

        return 2 * pi * self.radius



    def calculate_area(self):

        return pi * self.radius**2



    def display(self):

        print("Circle - Radius: {}".format(self.radius))

        super().display()



# 球类

class Sphere(Circle):

    def display(self):

        print("Sphere - Radius: {}".format(self.radius))

        super().display()



# 圆柱类

class Cylinder(Circle):

    def __init__(self, x=0, y=0, radius=0, height=0):

        super().__init__(x, y, radius)

        self.height = height



    def calculate_volume(self):

        return self.calculate_area() * self.height



    def display(self):

        print("Cylinder - Radius: {}, Height: {}".format(self.radius, self.height))

        super().display()



# 圆锥类

class Cone(Circle):

    def __init__(self, x=0, y=0, radius=0, height=0):

        super().__init__(x, y, radius)

        self.height = height



    def calculate_volume(self):

        return (1/3) * self.calculate_area() * self.height



    def display(self):

        print("Cone - Radius: {}, Height: {}".format(self.radius, self.height))

        super().display()



# 测试类的对象

if __name__ == "__main__":

    p = Point(1.0, 2.0)

    c = Circle(3.0, 4.0, 5.0)

    s = Sphere(6.0, 7.0, 8.0)

    cy = Cylinder(9.0, 10.0, 11.0, 12.0)

    co = Cone(13.0, 14.0, 15.0, 16.0)



    p.display()

    c.display()

    s.display()

    cy.display()

    co.display()



    print("Circle Perimeter:", c.calculate_perimeter())

    print("Circle Area:", c.calculate_area())

    print("Cylinder Volume:", cy.calculate_volume())

    print("Cone Volume:", co.calculate_volume())