抽象クラスと実装したクラス

Question

配布するプログラムは、抽象クラスComputerと、それを実装した、PersonalComputer、 TabletPC、およびSmartPhoneクラスを操作するプログラムである。以下に記述されている、 ①Computerクラス、②PersonalComputerクラス、③work10_1.javaを参考にして、☆TalbetPCクラス、および★SmartPhoneクラスを完成させ、期待する実行結果と同じものが得られるようにしなさい。

package java10;

//  コンピュータの抽象クラス
public abstract class Computer {
    //  コンピュータのタイプ
    private String type;
    //  コンストラクタ
    public Computer(String type){
        this.type = type;
    }
    //  入力処理
    public abstract void input();
    //  出力処理
    public abstract void output();
    //  通信処理
    public void communication(){
        System.out.println("インターネットで通信");
    }
    //  タイプの出力
    public void showType(){
        System.out.println("コンピュータの種類:" + type);
    }  
}

package java10;

public class PersonalComputer extends Computer{
    //  コンストラクタ
    public PersonalComputer(){
        super("パーソナルコンピュータ");
    }
    //  入力処理
    public void input(){
        System.out.println("キーボード・マウスで入力");
    }
    //  出力処理
    public void output(){
        System.out.println("ディスプレイに出力");
    } 
}

package java10;

public class work10_1 {
    
    public static void main(String[] args) {
        Computer[] cp = new Computer[3];
        cp[0] = new PersonalComputer();     //  パーソナルコンピュータ
        cp[1] = new TabletPC();             //  タブレットPC
        cp[2] = new SmartPhone();           //  スマートフォン
        for(Computer c:cp){
            c.showType();
            c.input();
            c.output();
            c.communication();
            System.out.println("--------------------------------------");
        }
 
    }
}

参考にするコードは上記です。

コンピュータの種類:パーソナルコンピュータ
キーボード・マウスで入力
ディスプレイに出力
インターネットで通信

コンピュータの種類:タブレットPC
タッチパネルディスプレイをタップして操作
タッチパネルディスプレイに出力
インターネットで通信

コンピュータの種類:スマートフォン
タッチパネルディスプレイをタップして操作
タッチパネルディスプレイに出力
インターネットと電話回線で通信

期待される実行結果は上記です。

どういう風に書けば良いのか全く分からないです。
ヒントだけでも大丈夫なので教えていただきたいです。

Comments

[K_3578]

どこかの課題か何かですかね･･･？

[退会済みユーザー]

そうです。。
難しくて、調べても分からなかったので。。

[K_3578]

学校の課題とかだとteratailでは非推奨の質問になるんですが･･･

とりあえず、まず自分でどういう風に調べてみましたか？

[dodox86]

課題固有のことなぞ、WEBでググって調べても分からないと思います。問題自体が理解できないのであれば、それまでのJavaの学習内容が足りないか、理解が足りないか、なのですが。

[退会済みユーザー]

そうですね。理解が足りてないと思います。
問題の意味があまり分からないのでどういう風に時進めていくのかが分からないです。

[K_3578]

全く分からないのならばまず単語で区切って調べてみたらどうでしょう。
例えば「抽象クラス」とか。

[BeatStar]

キーワードは『オブジェクト指向』、『ポリモーフィズム』、『抽象クラス』(あるいはabstract)、
『継承』。
このあたりですかね。

[K_3578]

まぁどちらにせよ、dodox86さんのコメント通り基礎段階で学習した内容を覚えていない、若しくは
学習していないのどちらかなので私からは学習をやり直すことを強くお勧めします。
基礎が頭に入っていれば後はどう使うかだけなので、ここで質問して回答を募らずとも済みますし、
私みたいなのに苦言を呈されることもありません。

[K_3578]

私は本質問を解決したならクローズしてください。と言いましたが得られた回答を元に解決したならば何かしらその回答者様にフィードバックを残すのが至極当然かと思いますが。

Answer 1

現状、work10_1 クラスは

☆TalbetPCクラス、および★SmartPhoneクラス

が、存在しないためコンパイルエラーになります。当然実行できません。
つまり課題の内容は、

• work10_1をコンパイルできるようにする
• 実行結果を期待の通りにする

ということです。

package java10;

public class work10_1 {

    public static void main(String[] args) {
        //Computer[] cp = new Computer[3];
        Computer[] cp = new Computer[1]; // これに修正
        cp[0] = new PersonalComputer();     //  パーソナルコンピュータ
        //cp[1] = new TabletPC();             //  タブレットPC
        //cp[2] = new SmartPhone();           //  スマートフォン
        for(Computer c:cp){
            c.showType();
            c.input();
            c.output();
            c.communication();
            System.out.println("--------------------------------------");
        }

    }
}

上記のように修正すれば、期待する結果の三分の一が完了しているはずです。
あとは、TabletPCとSmartPhoneを作成してください。
作成したら、work10_1を修正してTabletPC、SmartPhoneを利用するようして再コンパイルします。

いわゆるHello Worldで表示される文字を貴方の名前にしてくださいレベルの難易度かと思います。

Answer 2

まず、オブジェクト指向に関しては、よい子のＣ＋＋（オブジェクト指向完全理解）を参考にした方がよさそうです。

上記URLのサイトはC++での説明ですが、Javaでも発想自体は同じです。
単にinterfaceが言語レベルで用意されている・されていないとか、
書き方が違うとかそれ系です。

そのサイトによると、『データ(= フィールド) と処理(= メソッド) をひとまとめにしたオブジェクト』なるものを中心に見る発想がオブジェクト指向らしいです。

package java10;

//  コンピュータの抽象クラス
public abstract class Computer {
    //  コンピュータのタイプ
    private String type;
    //  コンストラクタ
    public Computer(String type){
        this.type = type;
    }
    //  入力処理
    public abstract void input();
    //  出力処理
    public abstract void output();
    //  通信処理
    public void communication(){
        System.out.println("インターネットで通信");
    }
    //  タイプの出力
    public void showType(){
        System.out.println("コンピュータの種類:" + type);
    }  
}

を例にとると、 type (コンピュータのタイプ) がフィールドとして保持されています。

それに対しての output (出力) とかが処理として用意されています。

そして、継承(interfaceの場合は実装)をしたら、『親が持っているメンバは絶対に持っている』と見なせます。
だって、実装すべきですから。

abstract (抽象クラス)は そのinterface の『強制実装』を限定的にしたものです。
再実装しないなら親で用意されている処理をデフォルトの動きとして指定する感じです。

これによって、

// 疑似コード
親  オブジェクト = new 子(...);

と言う風にすれば、『親が持っているメンバはすべて、子が持っている』ので、
オブジェクトがどのクラスで生成されたかなんて考えなくても使えるようにしています。

これがポリモーフィズム……だと思います。

Additionクラス(足し算), Subtractionクラス(引き算), ... と言う風に四則計算用のクラスを用意するとします。

これがユーザ入力( 標準入力 ) によって "+" が入力されたら足し算クラスを、"-"が入力されたら引き算クラスを…のようにするとしたら、

Addition obj1;
Subtraction obj2;
Multiple obj3; // 掛け算クラス
// ... 割り算クラスも

// ユーザ入力によって生成するオブジェクトを決める
if( user == "+" ){
    obj1 = new Addition( a );
}else if( user == "-" ){
    obj2 = new Subtraction( a );
}...


// 実際に動かす
if( user == "+" ){
    System.out.println( obj1.calc( b ) );
}else if( user == "-" ){
    System.out.println( obj2.calc( b ) );
}...

のように、使うたびにif分で分岐させないといけません。

でもこれをCalculator インターフェースを用意して、Additionクラスらはこのインターフェースを実装しているものとして定義していたら、

Calculator obj;

// ユーザ入力によって生成するオブジェクトを決める
if( user == "+" ){
    obj = new Addition( a );
}else if( user == "-" ){
    obj = new Subtraction( a );
}...


// 実際に動かす
System.out.println( obj.calc( b ) );

と出来ます。

生成時は仕方ないですが、実際に動かしたりする場合は、『親であるインターフェースにあるものは必ず持っている』ものとしているので、obj.calc( b ) のようにして、

『オブジェクトに任せる』ことが出来ます。

まあ、上記サンプルはあくまで例なので、実際にはこんな設計はしませんが。

abstract はinterface の『強制実装』の範囲を狭めたものです。

再実装しなければ親で定義されたものが動きます。