c# - 数学公式设计模式

Question

例如，我需要一个计算牛顿定律 F=MA 的函数，所以我在 C# 中编写了以下代码

private double calcForce(double mass, double acceleration){
        return mass * acceleration;
}

private double calcMass(double force, double acceleration){
        return force / acceleration;
}

private double calcAcceleration(double force, double mass){
        return force / mass;
}

如果数学函数的变量数量较少(F=MA 只有 3 个)，函数更复杂(我的实际任务是处理传热/流体力学函数，它很容易包含 10 个以上的变量! ) 方法的数量将等于该数学函数中的变量数量。

那么，有没有什么好的设计模式可以解决这个问题。我应该使用这样的东西吗？

private double NewtonsLaw(double? force,double? mass,double? acceleration)
{
        if(!force.HasValue)
            return mass*acceleration;
        //else if
}

还有一件事，我需要使用 Objective-C 和 Java 而不是 C# 进行编码。

Answer 1

一种方法是用您的质量/加速度/力值创建一个对象，然后(取决于设置的值)计算它们或直接返回它们

public class NewtonLaw {
    private Double mass;
    private Double acceleration;
    private Double force;

    public NewtonLaw(Double mass, Double acceleration, Double force) {
        this.mass = mass;
        this.acceleration = acceleration;
        this.force = force;
    }

    public Double calcMass() {
        if (mass != null) {
            return mass;
        } else if (acceleration == null) {
            throw new IllegalStateException("Acceleration is not set");
        } else if (acceleration == 0) {
            throw new IllegalStateException("Acceleration is zero, cannot calculate the mass");
        } else if (force == null) {
            throw new IllegalStateException("Force is not set");
        } else {
            return force / acceleration;
        }
    }

    public Double calcAcceleration() {
        if (acceleration != null) {
            return acceleration;
        } else ...
    }

    public Double calcForce() {
        if (force != null) {
            return force;
        } else ...
    }
}

不可否认，这只是一些计算的大量代码，但至少逻辑完全封装在对象中