面试题：Visual Basic继承体系下的多态性复杂应用

Question

假设有一个`Shape`基类，包含`CalculateArea`方法用于计算图形面积。从`Shape`类派生出`Circle`（圆形）和`Rectangle`（矩形）类。在`Circle`类中，根据半径计算面积；在`Rectangle`类中，根据长和宽计算面积。现在创建一个`List(Of Shape)`，向其中添加若干`Circle`和`Rectangle`对象，并编写代码遍历该列表，调用`CalculateArea`方法计算并输出每个图形的面积。请详细阐述实现思路并编写代码。

Answer 1

实现思路

1. 定义Shape基类，包含CalculateArea抽象方法。
2. 从Shape类派生出Circle类和Rectangle类，在这两个子类中分别实现CalculateArea方法，按照各自的计算逻辑计算面积。
3. 创建一个List(Of Shape)集合，向其中添加Circle和Rectangle对象。
4. 遍历该集合，调用每个对象的CalculateArea方法并输出结果。

代码实现（以Visual Basic.NET为例）

' 定义Shape基类
Public MustInherit Class Shape
    Public MustOverride Function CalculateArea() As Double
End Class

' 定义Circle类继承自Shape
Public Class Circle
    Inherits Shape
    Private _radius As Double
    Public Sub New(ByVal radius As Double)
        _radius = radius
    End Sub
    Public Overrides Function CalculateArea() As Double
        Return Math.PI * _radius * _radius
    End Function
End Class

' 定义Rectangle类继承自Shape
Public Class Rectangle
    Inherits Shape
    Private _length As Double
    Private _width As Double
    Public Sub New(ByVal length As Double, ByVal width As Double)
        _length = length
        _width = width
    End Sub
    Public Overrides Function CalculateArea() As Double
        Return _length * _width
    End Function
End Class

' 主程序
Module Program
    Sub Main()
        Dim shapes As New List(Of Shape)()
        shapes.Add(New Circle(5))
        shapes.Add(New Rectangle(4, 6))

        For Each shape In shapes
            Console.WriteLine($"面积为: {shape.CalculateArea()}")
        Next
    End Sub
End Module

代码说明

1. Shape基类定义了抽象方法CalculateArea，要求子类必须实现。
2. Circle类实现了CalculateArea方法，使用圆的面积公式πr²计算面积。
3. Rectangle类实现了CalculateArea方法，使用矩形面积公式长×宽计算面积。
4. 在Main方法中，创建了List(Of Shape)集合，并添加了Circle和Rectangle对象，然后遍历该集合并输出每个图形的面积。