Почему прямоугольник не является экземпляром класса квадрата?

Question

[Люда MARMALADKA]

Смотрю вэбинар по ООП, и там говорится про наследование классов на примере квадрата и прямоугольника
Дескать что лучше подходит для прородителя, квадрат или прямоугольник друг-другу
В реальности говорится что нито, ни другое
Потому что предком должен быть четырёхугольник, т.к. якобы площадь одинаково не посчитать у квадрата и прямоугольника
Почему не посчитать, если что у квадрата можно умножить ширину на высоту, что у прямоугольника
Мне кажется что квадрат подходит для предка прямоугольнику по иерархии, а наоборот нет
для ООП объекты что должны быть взаимозаменяемы?

задать_ширину()
задать_высоту()
вычислить_площадь()

ведь одни и теже свойства и методы

может потому что и квадрат и прямоугольник могут быть только объектами класса четырёхугольника?

Comments

[sim3x]

Лучше спросить у данного индивида

А еще лучше не смотреть видео от аматоров с псевдо задачами

Мне казалось что в ООП также как и в CSS обстоят дела с классами, как бы по водопаду наращивание, но по моему преподователь хочет донести что не совсем так, что черты должны быть в обе стороны общие

нет
Вы слишком высокого мнения об авторе ролика

Кроме того, что есть много подходов к проектированию дерева классов и методов
А еще есть подход не делать дерево классов
И тд и тп

Найдите проверенную книжку по вашему ЯП и почитайте примеры там - они хоть не будут с потолка

[Roman]

Потому что предком должен быть четырёхугольник, т.к. якобы площадь одинаково не посчитать у квадрата и прямоугольника

Какая игра слов
S = a * b

Базовым классом является фигура.
И да, квадрат это прямоугольник у которого все стороны равны.

Является ли любой четырехугольник
прямоугольником?...

...

Почему прямоугольник не является экземпляром класса квадрата?

Является ли любой прямоугольник квадратом - нет.
Является ли любой квадрат прямоугольником - да.

[Люда MARMALADKA]

Roman,

четырёхугольник это частный случай многоугольника и площадь считается

ОК снизу вверх:

А что НАД классом?

[Roman]

Люда, квадрат частный случай прямоугольника

[Люда MARMALADKA]

Roman,

квадрат частный случай прямоугольника

Из конспекта ещё удалось перерисовать, примечательно, что был и второй пример, в виде круга, и нечто похожего на овал только больше:

[Сергей delphinpro]

С точки зрения математики иерархия следующая (от предка к потомку):

Многоугольник ->
Четырехугольник ->
Прямоугольник ->
Квадрат

Answer 1

[Victor Bomberow]

Дело в том, что в объектно ориентированном программировании обобщаются не понятия, а определённый набор функций, которые совокупно описывают/осуществляют модификацию каких-то логически связанных данных.

В реализации графического редактора действительно приходишь к выводу, что квадрат и прямоугольник, с точки зрения данных и функционала абсолютно разные - почти все функции, которые не относятся ко всем четерёхугольникам, имеют разные сигнатуры. А все потому, что у квадрата лишь одна сторона. Например, площадь - для метода рассчёта площади квадрата нужен один параметр, а для прямоугольника - два.

С точки зрения ООП, наследование - это перенятие функциональности, но в случае с прямоугольником и квадратом перенятия функциональности нет, потому что площадь прямоугольника по одной стороне нельзя посчитать, а у квадрата нет второй стороны.

Ромб от квадрата отличается тем, что у квадрат задаётся 1 углом, а ромб двумя.

Эллипс от окружности тоже отличается сильно, просто окружность в графическом представлении есть частный случай определенной конфигурации данных, которые описывают эллипс. Но. Графическое представление - это уже за пределами ООП.

ООП - инструмент для программирования в первую очередь, все сущности представляются относительно минимально необходимого обобщения поведения.

Для площадей, для отрисовки диагоналей и прочих многих функций у квадрата и прямоугольника будут разные сигнатуры и в принципе разные поля, что значит, это разные классы.

Единственное что у них общее - они оба выпуклые прямоугольники, их можно вписать в окружность. Но если вы не собираетесь реализовывать для своего графического редактора поворот, вписывание в окружность, то не будет у вас причин вводить класс для выпуклых четерёхугольников в принципе.

Answer 2

[ProkletyiPirat]

ПМСМ авторы привели ЖУТКО НЕПРАВИЛЬНЫЙ пример ООП
Смотрите
1)квадрат,
1.1)имеет переменную A="длина сторон"
1.2)Имеет функцию площади F=(A^2)

2)прямоугольник
2.1)имеет переменную A="длина"
2.2)имеет переменную B="ширина"
2.3)Имеет функцию площади F=(A*B)

3)четырёхугольник
3.1)имеет переменную A="длина стороны 1"
3.2)имеет переменную B="длина стороны 2"
3.3)имеет переменную C="длина стороны 3"
3.4)имеет переменную D="длина стороны 4"
3.5)имеет угол Q="угол между сторонами 1 и 2"
3.6)имеет угол W="угол между сторонами 2 и 3"
3.7)имеет угол E="угол между сторонами 3 и 4"
3.8)имеет угол R="угол между сторонами 4 и 1"
3.9)функция высчитывания площади самопересекающегося четырёхугольника(точнее функция высчитывающая площадь с учётом того что четырёхугольник может быть самопересекающимся)

А вот теперь ВНИМАНИЕ: В каждом из этих объектов есть что-то что не нужно(излишне) другим объектам, ПОТОМУ данные объекты(классы) не могут быть "наследуемыми" друг от друга.

А как правильно?
А правильно сделать "интерфейс"("интерфейс" - это название шаблона(паттерна) проектирования) под названием "объект имеющий площадь" в котором объявить функцию "получить площадь" и сделать 2\3\4\N классов которые будут наследовать данный интерфейс и реализовывать данную функцию.

p.s.Вообще мне в понимании ООП и того "нахрена это нужно" очень сильно помогли статьи на тему паттернов проектирования, и лично я считаю что одно без другого преподавать нельзя.

Comments

[Люда MARMALADKA]

ПМСМ авторы привели ЖУТКО НЕПРАВИЛЬНЫЙ пример ООП

автор в конце модуля упоминал о том, что вопрос был с подвохом, наверное чтобы заострить внимание к теме, может в последствии многие думают, что классом может быть "либо то" "либо другое", выбирая между двух какихто огней, и даже не задумаясь, что ни то, ни другое, а вовсе чтото третье (кажется в этом был главный посыл, чтобы очень внимательно подходить к вопросу введения нового класса)

[ProkletyiPirat]

Такое возможно, но тогда это ещё хуже. Основная суть ООП заключается всего в трёх "нужно"
1)Нужно стандартизированное поведение - Различные паттерны проектирования: интерфейсов, структур данных(списки\массивы\деревья\...), буферов, преобразователей, слушателей, и т.д. и т.п.
2)Нужно разделить проект на большую команду и\или многие организации и\или обеспечить долговременную поддержку проекта (т.е. обеспечить масштабирование, диверсификацию и сменяемость разработчиков)
3)Нужно предоставить возможность расширения функциональности с сохранением обратной совместимости(при этом не должно быть ничего "лишнего")(расширять функциональность могут и сторонние разработчики)
По сути все три "нужно" вращаются вокруг UML схем, паттернов проектирования и их проблемах, пользе, преимуществах и недостатках. Вот тут как раз авторы и нарушают третье "нужно" и этим засирают мозги слушателей. Вообще пример пункта "3" это позиция->товар_1->наследуемый товар_2->наследуемый товар_3 где ВНИМАНИЕ: товары два и три появляются после выхода основного продукта и представляют собой классы структурированные согласно системе семантического версионирования в данном примере тут идёт объединение нескольких паттернов, а именно "интерфейс" и "структура данных". Вот в таком варианте ООП и получает преимущества.

Answer 3

[Геннадий Круглов]

Я думаю, имелось в виду то, что прямоугольник более широкое понятие, чем квадрат.

Comments

[Люда MARMALADKA]

А ответ на вопрос - почему прямоугольник лучше подходит для базового класса - я думаю, имелось в виду то, что прямоугольник более широкое понятие, чем квадрат.

Ответом по мнению преподавателя является что ни квадрат, не прямоугольник, а именно четырёхугольник

[Геннадий Круглов]

tiwi, Ну, а четырехугольник еще более широкое понятие.
Четырехугольником может быть, скажем, трапеция. А может быть и прямоугольник (это частный случай).
А квадрат, соответственно, частный случай прямоугольника.

[Люда MARMALADKA]

robinzonejob, может имеется ввиду что надо намного сильнее обобщать экземпляры?

[Геннадий Круглов]

tiwi, Скорее всего имеется в виду, что нужно создавать базовые классы по принципу от общего - к частному.
И чем более общим будет базовый класс, тем лучше.

А экземпляр - это, условно говоря, уже единица какого-то конкретного типа/класса.

[Люда MARMALADKA]

robinzonejob, может четырёхугольник это класс, а объекты это квадрат и прямоугольник?

[Геннадий Круглов]

tiwi, :)
Зависит от вашей реализации.
Четырехугольник может быть классом, а может быть интерфейсом.
Квадрат и прямоугольник могут быть классами, наследующими базовый класс четырехугольник, а могут быть классами, реализующими интерфейс четырехугольник.
В любом случае, вам сначала нужно разобраться, что есть объект. И что есть класс :)

[Люда MARMALADKA]

Четырехугольник может быть классом, а может быть интерфейсом.

действительно там что-то вскольз упоминалось про интерфейс

если прародителем квадрата сделать прямоугольник, или наоборот прародителем прямоугольника квадрат "то тогда нарушается интерфейс", видимо потому что у квадрата по отдельности нельзя менять и ширину и высоту, иначе какой же это будет квадрат

Answer 4

[profesor08]

Квадрат это частный случай прямоугольника. Точка. Можно забыть слово квадрат и говорить всегда прямоугольник, смысл не изменится. Для создания квадрата требуется лишь один параметр, длинна грани. Для создания прямоугольника требуется два параметра, длина грани А и грани Б. Задав прямоугольнику два одинаковых параметра, получится квадрат. Если есть уже прямоугольник, то для него можно сделать обертку в виде квадрата с одним параметром и создавать прямоугольники, и не надо писать лишнее.

class Figure {
  constructor(edges: number[], angles: number[]) {
    //  ...
  }
}

class Rectangle extends Figure {
  constructor(x: number, y: number) {
    super([x, y, x, y], [90, 90, 90, 90]);
  }
}

class Square extends Rectangle {
  constructor(x: number) {
    super(x, x);
  }
}

Comments

[Saboteur]

в геометрии - да, в ООП - нет.

[Vitsliputsli]

Saboteur, почему нет? Чем плох пример profesor08?

[profesor08]

Saboteur,
куча других родителей начиная, для примера, с точки -
бесформенная замкнутая фигура -
замкнутая фигура с N прямыми гранями (некий многоугольник) -
замкнутая фигура с четырьмя соединенными гранями с углами в 90° (прямоугольник) -
замкнутая фигура с четырьмя гранями равной длинны с углами в 90° (квадрат).

Постепенное упрощение создания определенных фигур. Гораздо проще создать один квадрат, а все остальное сделают родительские классы, чем точками его рисовать, или кривыми безье.

[Saboteur]

profesor08, Потому что можно написать метод, который рисует только квадраты, и у этого метода будет только один параметр для длины стороны, а не четыре.
И у этого метода будет упрощенная отрисовка углов, потому что всегда прямые.
И учиытвая, что все одинаковое, можно даже написать свою функцию реализации отрисовки, используся зеркалирование, смещение и т.д. без дополнительных расчетов.

В то время как для прямоугольника и многоугольника нужны кучи параметром, кастомизация для различных расчетов и так далее.

Да, можно написать универсальную фунцию для отрисовки ЛЮБОГО многоугольника или хотя бы любого прямоугольника. Но это займет время.
А функция для отрисовки квадрата в разы проще, поэтому для него может существовать отдельный метод.

[profesor08]

Saboteur, Интересно посмотреть на более эффективный алгоритм рисования квадрата, чем алгоритм рисования прямоугольника.

[Saboteur]

profesor08, Ну например отсутствие передачи еще одного лишнего параметра - это уже оптимизация.
Опять же если опуститься до утрированных примеров - можно отрисовывать четыре линии одним циклом без дополнительных проверок, какие линии уже нарисованы целиком, а какие еще продолжать - тоже оптимизация.

И вообще напомню суть - в вопросе стоит ООП, то есть даже не конкретная реализация и не конкретный язык программирования. Поэтому аргументы, почему квадрат может не быть подмножеством прямоугольника и даже примеры такой реализации приведены. О чем тогда дальше спорить?

Если вопрос коснется конкретного языка, конкретной библиотеки - можно будет уже посмотреть предметно.

[profesor08]

Saboteur, мне был интереснее высосанный из пальца аргумент про более эффективный алгоритм рисования квадрата нежели алгоритм рисования прямоугольника, или любой другой фигуры с N гранями. Более того мне был бы интересен пример реализации наследования прямоугольника от квадрата, а квадрата от чего-то еще. Потому что лично я не встречал такого абсурда.

[Saboteur]

draw_square ( x, y, S) {

for iterator=0;iterator < Sl iterator++
do
   point x+iterator,y;
   point x+iterator,y+S;
   point x,y+iterator;
   point x+S,y+iterator;
done
}

call draw_square ( 10, 20, 5)

Напишете простенький алгоритм для рисования прямоугольника, который меньше/проще чем этот для рисования квадрата? Без дополнительных if, без дополнительных циклов?

[profesor08]

Saboteur, ось координат 0..бесконечность

function createRect(a, b) {
  line(0, 0, b, 0);
  line(b, 0, b, a);
  line(0, a, 0, 0);
  line(0, a, b, a);
}

function createSquare(a) {
  createRect(a, a);
}

[Saboteur]

profesor08,
Если Вы хоть немного айтишник и задумаетесь над вашим решением пару минут, то я уверен, что вы догадаетесь, что внутри каждой вашей функции line скрыт цикл. То есть выполняться будет в 4 раза дольше.

[profesor08]

Saboteur,

выполняться будет в 4 раза дольше

абсурд. Я общаюсь с графическим ядром посредством его API, даю команду нарисуй 4 линии, вот оно их и рисует. Линия состоит из точек, каждая точка должна быть нарисована. Если грань длинной 10 точек, то для квадрата надо нарисовать 40 точек, как ни крути, их придется нарисовать. В моем случае нет API для рисования точек, нарисовать точку можно только нарисовав линию. Уже хорошо, так как есть обертки, где для рисования точки используется вызов рисования прямоугольника 1х1. Да и у меня 4 вызова отрисовки, у вас дофига.

[Saboteur]

Простите, что с вами не так?
Я вам говорю про локальное программирование - вы мне про API ядра (откуда оно появилось, если до этого говорили исключительно про абстрактный язык программирования)

Я вам про алгоритм отрисовки - вы мне про готовые функции, где эти алгоритмы кем-то уже были написаны.

Я предлагаю прекратить спор, потому что адекватного понимания я у вас не вижу.

[profesor08]

Saboteur, для вас видать эффективнее сделать 40 вызовов отрисовки точки, нежели 4 вызова отрисовки линии. Раз пошла речь про оптимизацию, то не надо юлить.

[Люда MARMALADKA]

profesor08, оптимизация видимо это когда класс состоит всего из 4 точек, не больше и не меньше, при таком подходе площадь можно будет считать любыми способами, от Формулы Герона до чего только душа пожелает

[Saboteur]

profesor08,
1. Вы смотрели внутрь отрисовки линии?
Вы уверены, что из ваших вызовов линий, в свою очередь не вызывется отрисовка каждой точки отдельно?

2. Я уже в ТРЕТИЙ раз говорю, мы говорим не о конкретной реализации и не о конкретном языке программирования. Есть множество ситуаций, когда отрисовка точки может быть не в каком-то API, а хоть напрямую байт/бит высчитывать в экранной памяти.

3. Не понимаю, зачем спорить об абстракции, приводя примеры в пользу собственной воображаемой ситуации, если приведены доказательства, что МОЖЕТ существовать реализация функции рисования квадрата, который не есть подсущностью прямоугольника. На этом адекватный человек может согласиться и поставить точку.

Answer 5

[ilya-rachinskiy]

В Вашем примере нарушается один из принципов SOLID (Принцип подстановки Барбары Лисков).
Вот здесь материал, в котором разбирается Ваш пример.
Также там можно в целом получить много информации и по остальным принципам.