課
程
實
驗
報
告
課程名稱：
面向對象程序設計
院 院
系 ：
專業班級 ：
學
號 ：
姓
名 ：
指導教師 ：
目 目
錄 實驗一. . 面向過程的整型棧編程 ....................................................................................... 0
1. 需求分析 ....................................................................................................................... 0
1 1.1 題目要求 .................................................................................................................... 0
2 1.2 需求分析 .................................................................................................................... 0
2. 系統設計 ....................................................................................................................... 1
1 2.1 概要設計 .................................................................................................................... 1
2 2.2 詳細設計 .................................................................................................................... 2
4. 軟件測試 ....................................................................................................................... 3
5. 特點與不足 ................................................................................................................... 3
1 5.1 技術特點 .................................................................................................................... 3
2 5.2 不足和改進的建議 ..................................................................................................... 4
6. 過程和體會 ................................................................................................................... 4
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法 ...................................................................................... 4
2 6.2 課程設計的體會 ......................................................................................................... 4
7. 源碼和說明 ................................................................................................................... 4
1 7.1 文件清單及其功能說明 .............................................................................................. 4
2 7.2 用戶使用說明書 ......................................................................................................... 4
3 7.3 源代碼 ........................................................................................................................ 4
實驗二. . 面向對象的整型棧編程 ..................................................................................... 11
1. 需求分析 ..................................................................................................................... 11
1 1.1 題目要求 .................................................................................................................. 11
2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 11
2. 系統設計 ..................................................................................................................... 12
1 2.1 概要設計 .................................................................................................................. 12
2 2.2 詳細設計 .................................................................................................................. 12
3. 軟件開發 ..................................................................................................................... 13
4. 軟件測試 ..................................................................................................................... 13
5. 特點與不足 ................................................................................................................. 13
1 5.1 技術特點 .................................................................................................................. 13
2 5.2 不足和改進的建議 ................................................................................................... 14
6. 過程和體會 ................................................................................................................. 14
1 6.1 遇 到的主要問題和解決方法 .................................................................................... 14
2 6.2 課程設計的體會 ....................................................................................................... 14
7. 源碼和說明 ................................................................................................................. 14
1 7.1 文件清單及其功能說明 ............................................................................................ 14
2 7.2 用戶使用說明書 ....................................................................................................... 14
3 7.3 源代碼 ...................................................................................................................... 14
實驗三. . 基于算符重載的整型棧編程 .............................................................................. 18
1. 需求分析 ..................................................................................................................... 18
1 1.1 題目要求 .................................................................................................................. 18
2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 18
2. 系統設計 ..................................................................................................................... 19
1 2.1 概要設計 .................................................................................................................. 19
2 2.2 詳細設計 .................................................................................................................. 19
3. 軟件開發 ..................................................................................................................... 19
4. 軟件測試 ..................................................................................................................... 19
5. 特點與不足 ................................................................................................................. 20
1 5.1 技術特點 .................................................................................................................. 20
2 5.2 不足和改進的建議 ................................................................................................... 20
6. 過程和體會 ................................................................................................................. 20
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法 .................................................................................... 20
2 6.2 課 程設計的體會 ....................................................................................................... 20
7. 源碼和說明 ................................................................................................................. 20
1 7.1 文件清單及其功能說明 ............................................................................................ 20
2 7.2 用戶使用說明書 ....................................................................................................... 20
3 7.3 源代碼 ...................................................................................................................... 20
實驗四. . 面向對象的整型隊列編程 ................................................................................ 24
1. 需求分析 ..................................................................................................................... 24
1 1.1 題目要求 .................................................................................................................. 24
2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 24
2. 系統設計 ..................................................................................................................... 25
3. 軟件 開發 ..................................................................................................................... 25
4. 軟件測試 ..................................................................................................................... 25
5. 特點與不足 ................................................................................................................. 25
1 5.1 技術特點 .................................................................................................................. 25
2 5.2 不足和改進的建議 ................................................................................................... 25
6. 過程和體會 ................................................................................................................. 25
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法 .................................................................................... 25
2 6.2 課程設計的體會 ....................................................................................................... 26
7. 源碼和說明 ................................................................................................................. 26
1 7.1 文件清單及其功能說明 ............................................................................................ 26
2 7.2 用戶使用說明書 ....................................................................................................... 26
3 7.3 源代碼 ...................................................................................................................... 26
實驗五. . 基于組合的整型隊列編程 ................................................................................ 30
1. 需求分析 ..................................................................................................................... 30
1 1.1 題目要求 .................................................................................................................. 30
2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 30
2. 系統設計 ..................................................................................................................... 30
3. 軟件開發 ..................................................................................................................... 31
4. 軟件測試 ..................................................................................................................... 31
5. 特點與不足 ................................................................................................................. 31
1 5.1 技術特點 .................................................................................................................. 31
2 5.2 不足和改進的建議 ................................................................................................... 31
6. 過程和體會 ................................................................................................................. 31
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法 .................................................................................... 31
2 6.2 課程設計的體會 ....................................................................................................... 31
7. 源碼和說明 ................................................................................................................. 32
1 7.1 文件清單及其功能說明 ............................................................................................ 32
2 7.2 用戶使用說明書 ....................................................................................................... 32
3 7.3 源代碼 ...................................................................................................................... 32
實驗六. . 基于繼承的整型隊列編程 ................................................................................ 36
1. 需求分析 ..................................................................................................................... 36
1 1.1 題目要求 .................................................................................................................. 36
2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 37
2. 系統設計 ..................................................................................................................... 37
3. 軟件開發 ..................................................................................................................... 37
4. 軟件測試 ..................................................................................................................... 37
5. 特點與不足 ................................................................................................................. 37
1 5.1 技術特點 .................................................................................................................. 37
2 5.2 不足和改進的建議 ................................................................................................... 37
6. 過程和體會 ................................................................................................................. 38
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法 .................................................................................... 38
2 6.2 課程設計的體會 ....................................................................................................... 38
7. 源碼和說明 ................................................................................................................. 38
1 7.1 文件清單及其功能說明 ............................................................................................ 38
2 7.2 用戶使用說明書 ....................................................................................................... 38
3 7.3 源代碼 ...................................................................................................................... 38
實驗一.面向過程的整型棧編程 1. 需求分析
1 1.1 題目要求
整型棧是一種先進后出的存儲結構，對其進行的操作通常包括判斷棧是否為空、向棧頂添加一個整型元素、出棧等。整型棧類型及其操作函數采用非面向對象的純 C 語言定義，請將完成上述操作的所有函數采用面向過程的方法編程， 然后寫一個 main 函數對棧的所有操作函數進行測試。
struct STACK{
int
*elems; //申請內存用于存放棧的元素
int
max;
//棧能存放的最大元素個數
int
pos;
//棧實際已有元素個數，棧空時 pos=0; }; void initSTACK(STACK *const p, int m);//初始化 p 指空棧：可存 m 個元素 void initSTACK(STACK *const p, const STACK&s); //用 s 初始化 p 指空棧 int
size (const STACK *const p); //返回 p 指的棧的最大元素個數 max int
howMany (const STACK *const p); //返回p指的棧的實際元素個數pos int
getelem (const STACK *const p, int x); //取下標 x 處的棧元素 STACK *const push(STACK *const p, int e);
//將 e 入棧，并返回 p STACK *const pop(STACK *const p, int &e); //出棧到 e，并返回 p STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s);//賦給 p 指棧,返回 p void print(const STACK*const p);
//打印 p 指向的棧元素 void destroySTACK(STACK*const p);
//銷毀 p 指向的棧，釋放 2 1.2 需求分析
本實驗需要實現棧的功能的操作，如元素的進棧，連續進棧，出棧和連續出棧，所以需要設計兩個棧，在完成初始化后直接在程序里給定棧內元素。
2. 系統設計
1 2.1 概要設計
函數結構圖見圖 1.1 棧初始化棧返回max,pos取棧內元素入棧、出棧打印棧銷毀棧圖 1.1 總體流程圖見圖 1.2 開始初始化是否繼續入棧是否繼續出棧銷毀棧結束YNYN 圖 1.2
2 2.2 詳細設計
void initSTACK(STACK *const p, int m) 入口參數：int m 出口參數：無 功能：初始化棧，可存 m 個元素
void initSTACK(STACK *const p, const STACK&s) 入口參數：const STACK&s 出口參數：無 功能：用 s 初始化 p 指空棧 int
size (const STACK *const p)
入口參數：無 出口參數：int max 功能：返回 p 指的棧的最大元素個數 max int
howMany (const STACK *const p)
入口參數：無 出口參數：int pos 功能：返回 p 指的棧的實際元素個數 pos int
getelem (const STACK *const p, int x)
入口參數：int x 出口參數：elem[m] 功能：取下標 x 處的棧元素 STACK *const push(STACK *const p, int e)
入口參數：int e 出口參數：(*this) 功能：將 e 入棧，并返回 p STACK *const pop(STACK *const p, int &e)
入口參數：int &e 出口參數：(*this) 功能：出棧到 e，并返回 p STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s)
入口參數：STACK&s 出口參數：(*this) 功能：賦 s 給 p 指棧,返回 p void print(const STACK*const p)
入口參數：無 出口參數：無 功能：打印 p 指向的棧元素 void destroySTACK(STACK*const p)
入口參數：
出口參數：
功能：銷毀 p 指向的棧，釋放 3. 軟件開發
在 Codeblocks 編譯環境下，使用 C++語言編寫。
4. 軟件測試
測試結果見圖 1.3
圖 1.3 5. 特點與不足
1 5.1 技術特點
完成了實驗的所有要求，沒有錯誤的地方。
2 5.2 不足和改進的建議
沒有做人機交互界面，無法自由選擇入棧的數據；同時注釋較少，對于程序不了解的人可能需要花費更多時間去了解。
6. 過程和體會
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法
輸出結果數字與預計不同，檢查后發現原因是變量初始值未設置。
2 6.2 課程設計的體會
本次實驗主要還是通過回顧 C 語言中棧的知識完成在 C++上的編程，所以總體過程沒有出現太大的問題；同時也對 const 變量有了進一步的認識。
7. 源碼和說明
1 7.1 文件清單及其功能說明
experiment1.cpp 源碼 experiment1.exe 可執行文件。
2 7.2 用戶使用說明書
experiment1.cpp 是程序的源碼，可通過修改其中 main 函數中的變量來測試各個函數。
3 7.3 源代碼
#include<stdio.h> #include<malloc.h> #include<stdlib.h>
struct STACK {
int
*elems; //申請內存用于存放棧的元素
int
max;
//棧能存放的最大元素個數
int
pos;
//棧實際已有元素個數，棧空時 pos=0;
}; void initSTACK(STACK *const p, int m); //初始化 p 指向的棧：最多 m 個元素 void initSTACK(STACK *const p, const STACK&s); //用棧 s 初始化 p 指向的棧 int
size (const STACK *const p);
//返回 p 指向的棧的最大元素個數 max int
howMany (const STACK *const p); //返回 p 指向的棧的實際元素個數 pos int
getelem (const STACK *const p, int x); //取下標 x 處的棧元素 STACK *const push(STACK *const p, int e);
//將 e 入棧，并返回 p STACK *const pop(STACK *const p, int &e);
//出棧到 e，并返回 p STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s); //賦 s 給 p 指的棧,并返回 p void print(const STACK*const p);
//打印 p 指向的棧 void destroySTACK(STACK*const p);
//銷毀 p 指向的棧
int main(int argc, char* argv[]) {
STACK *s1 = (STACK *)malloc(sizeof(STACK));
STACK *s2 = (STACK *)malloc(sizeof(STACK));
initSTACK(s1,10);
push(s1,1);
push(s1,2);
push(push(s1,3),4);
initSTACK(s2,*s1);
print(s2);
printf("棧 s1:\n");
print(s1);
//assign(s2,*s1);
printf("棧 s2:\n");
print(s2);
int a,b,c;
a = size(s1);
printf("棧的最大元素個數是 %d\n",a);
b =
howMany(s1);
printf("棧的實際元素個數是 %d\n",b);
c =
getelem(s1,3);
printf("3 處棧元素是是%d\n",c);
int x,y,z;
pop(s2,x);
pop(pop(s2,y),z);
printf("x= %d, y= %d, z= %d \n",x,y,z);
destroySTACK(s2);
destroySTACK(s1);
getchar();
return 0; }
void initSTACK(STACK *const p, int m) //初始化 p 指向的棧：最多 m個元素 {
p->elems = (int*)malloc(m*sizeof(int*));
if(!p->elems)
return;
p->pos = 0;
p->max = m;
int i;
for(i=0;i<(p->max);i++)
p->elems[i] = 0; }
void initSTACK(STACK *const p, const STACK&s) //用棧 s 初始化 p 指向的棧 {
p->elems = (int*)malloc((s.max)*sizeof(int));
p->pos = s.pos;
p->max = s.max;
int i;
for(i=0;i<(s.pos);i++)
{
p->elems[i]=s.elems[i];
printf("%d\n",p->elems[i]);
} }
int
size (const STACK *const p)
//返回 p 指向的棧的最大元素個數 max {
return p->max; }
int
howMany (const STACK *const p) //返回 p 指向的棧的實際元素個數 pos {
return p->pos; }
int
getelem (const STACK *const p, int x) //取下標 x 處的棧元素 {
if(p==NULL)
return NULL;
else
{
if(x>(p->pos))
printf("不存在元素\n");
else
return p->elems[x];
} }
STACK *const push(STACK *const p, int e)
//將 e 入棧，并返回 p {
if(p==NULL)
return NULL;
else
{
if((p->pos)<=(p->max))
{
p->elems[p->pos]=e;
p->pos++;
return p;
}
else
printf("棧滿\n");
} }
STACK *const pop(STACK *const p, int &e)
//出棧到 e，并返回 p {
if(p==NULL)
return NULL;
else
{
if((p->pos)==0)
printf("棧為空\n");
else
{
e=p->elems[(p->pos)-1];
(p->pos)--;
return p;
}
} }
STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s) //賦 s 給 p 指的棧,并返回 p {
if(p==NULL || &s==NULL)
{
return NULL;
}
else
{
free(p->elems);
//free(p);
//STACK *p = (STACK *)malloc(sizeof(STACK));
initSTACK(p,s);
return p;
} }
void print(const STACK*const p)
//打印 p 指向的棧 {
int i;
if(p == NULL)
{
return;
}
else if(p->pos == 0)
{
printf("棧為空\n");
}
else
{
for(i=0;i<(p->pos);i++)
{
printf("%d ",p->elems[i]);
}
printf("\n");
} }
void destroySTACK(STACK*const p) //銷毀 p 指向的棧 {
free(p->elems);
free(p);
printf("棧已銷毀\n"); }
實驗二.面向對象的整型棧編程
1. 需求分析
1 1.1 題目要求
整型棧是一種先進后出的存儲結構，對其進行的操作通常包括判斷棧是否為空、向棧頂添加一個整型元素、出棧等。整型棧類型及其操作函數采用面向對象的 C++語言定義，請將完成上述操作的所有函數采用 C++編程， 然后寫一個 main 函數對棧的所有操作函數進行測試。
class STACK{
int
*const
elems; //申請內存用于存放棧的元素
const
int
max; //棧能存放的最大元素個數
int
pos;
//棧實際已有元素個數，棧空時 pos=0; public: STACK(int m);
//初始化棧：最多 m 個元素 STACK(const STACK&s); //用棧 s 拷貝初始化棧 int
size ( ) const;
//返回棧的最大元素個數 max int
howMany ( ) const; //返回棧的實際元素個數 pos int
getelem (int x) const; //取下標 x 處的棧元素 STACK& push(int e);
//將 e 入棧,并返回棧 STACK& pop(int &e);
//出棧到 e,并返回棧 STACK& assign(const STACK&s); //賦 s 給棧,并返回被賦值的棧 void print( ) const;
//打印棧 ~STACK( );
//銷毀棧 }; 2 1.2 需求分析
采用面向對象的 C++語言定義整型棧，對其進行的操作通常包括判斷棧是否為空、向棧頂添加一個整型元素、出棧等。
2. 系統設計
1 2.1 概要設計
首先需要定義一個類來實現棧，然后依次實現棧的各個功能，在主函數中給定一個棧然后，然后通過函數調用實現棧的功能。
2 2.2 詳細設計
STACK(int m)
功能：初始化棧：最多 m 個元素 返回值：無
STACK(const STACK&s)
功能：用棧 s 拷貝初始化棧 返回值：無
int
size ( ) const 功能：返回棧的最大元素個數 max 返回值：最大元素個數 max
int
howMany ( ) const 功能：返回棧的實際元素個數 pos 返回值：元素數目 pos
int
getelem (int x) const
功能：取下標 x 處的棧元素 返回值：下標為 x 的元素
STACK& push(int e) 功能：將 e 入棧 返回值：棧的引用
STACK& pop(int &e) 功能：出棧到 e,并返回棧 返回值：棧的引用
STACK& assign(const STACK&s)
功能：使用棧 s 給棧 p 賦值 返回值：棧的引用
void print( ) const 功能：打印棧 返回值：無
~STACK( )
功能：銷毀棧 返回值：無 3. 軟件開發
在 Codeblocks 編譯環境下，使用 C++語言編寫。
4. 軟件測試
測試結果見圖 2.1
圖 2.1 5. 特點與不足
1 5.1 技術特點
完成了初定目標，無其他特點。
2 5.2 不足和改進的建議
人機交互需要進一步完善。
6. 過程和體會
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法
由于第一次使用 c++面向對象編寫程序，開始不明白對象的生成及使用。在和同學老師的溝通和交流中，慢慢學會了編程的方法。
2 6.2 課程設計的體會
C++語言與 C 語言有很多相通的地方，所以其中的某些原理和方法可以互相借鑒，這樣就減少了在理解上的難度。
7. 源碼和說明
1 7.1 文件清單及其功能說明
experiment2.cpp 源碼 experiment2.exe 可執行文件。
2 7.2 用戶使用說明書
experiment2.cpp 是程序的源碼，可通過修改其中 main 函數中的變量來測試各個函數。
3 7.3 源代碼
#include <iostream> #include <string> using namespace std; class STACK{
int
*const
elems; //申請內存用于存放棧的元素
const
int
max; //棧能存放的最大元素個數
int
pos;
//棧實際已有元素個數，棧空時 pos=0; public: STACK(int m);
//初始化棧：最多 m 個元素
STACK(const STACK&s); //用棧 s 拷貝初始化棧 int
size ( ) const;
//返回棧的最大元素個數 max int
howMany ( ) const; //返回棧的實際元素個數 pos int
getelem (int x) const; //取下標 x 處的棧元素 STACK& push(int e);
//將 e 入棧,并返回棧 STACK& pop(int &e);
//出棧到 e,并返回棧 STACK& assign(const STACK&s); //賦 s 給棧,并返回被賦值的棧 void print( ) const;
//打印棧 ~STACK( );
//銷毀棧 }; STACK::STACK(int m):elems(new int[m]),max(m),pos(0){} STACK::STACK(const STACK&s):elems(new int[s.size()]),max(s.size()),pos(s.howMany()) {
for(int i=0;i<pos;i++)
elems[i]=s.getelem(i);
cout<<"復制構造成功"<<endl; }; int STACK::size() const {
return max; } int STACK::howMany() const {
return pos; } int STACK::getelem (int x) const {
return elems[x]; } STACK& STACK::push(int e) {
if(pos<max)
{
elems[pos]=e;
pos++;
}
else cout<<"full\n";
return *this; } STACK& STACK::pop(int &e){
if(pos==0)
{
cout<<"empty stack";return *this;
}
pos--;
e = elems[pos];
cout<<"出棧成功";
return *this; } STACK& STACK::assign(const STACK&s){
int i;
delete elems; //
elems = new int [s.size()]; //
max = s.size();
pos = s.howMany();
for(i=0;i<s.howMany();i++)
{ elems[i] = s.getelem(i);}
return *this; } void STACK::print( ) const{
int i;
cout<<"棧的元素為：";
for(i=0;i<pos;i++)
cout<<elems[i]<<"
";
cout<<endl; } STACK::~STACK(){
delete elems; //
elems= 0;
//
max = 0;
pos = 0;
cout<<"析構完成"; } int main() {
STACK s(7);
s.push(5);
s.push(7);
s.push(9);
s.push(11);
s.print();
int i;
s.pop(i);
cout<<"出棧元素"<<i<<endl;
STACK p(s);
cout<<"容量"<<p.size()<<endl;
cout<<"當前元素數目"<<p.howMany(); }
實驗三.基于算符重載的整型棧編程
1. 需求分析
1 1.1 題目要求
整型棧是一種先進后出的存儲結構，對其進行的操作通常包括判斷棧是否為空、向棧頂添加一個整型元素、出棧等。整型棧類型及其操作函數采用面向對象的 C++語言定義，請將完成上述操作的所有函數采用 C++編程， 然后寫一個 main 函數對棧的所有操作函數進行測試。
class STACK{
int
*const
elems; //申請內存用于存放棧的元素
const
int
max; //棧能存放的最大元素個數
int
pos;
//棧實際已有元素個數，棧空時 pos=0; public: STACK(int m);
//初始化棧：最多 m 個元素 STACK(const STACK&s);
//用棧 s 拷貝初始化棧 virtual int
size ( ) const;
//返回棧的最大元素個數 max virtual operator int ( ) const; //返回棧的實際元素個數 pos virtual int operator[ ] (int x) const;//取下標 x 處的棧元素 virtual STACK& operator<<(int e);
//將 e 入棧,并返回棧 virtual STACK& operator>>(int &e); //出棧到 e,并返回棧 virtual STACK& operator=(const STACK&s);//賦 s 給棧,并返回被賦值的棧 virtual void print( ) const;
//打印棧 virtual ~STACK( );
//銷毀棧 }; 2 1.2 需求分析
采用面向對象的 C++語言定義，構建整型棧并對其進行判斷棧是否為空、向棧頂添加一個整型元素、出棧等操作。
2. 系統設計
1 2.1 概要設計
首先需要定義一個類來實現棧，然后依次實現棧的各個功能，在主函數中給定一個棧然后，然后通過函數調用實現棧的功能。
2 2.2 詳細設計
初始化定義一個類，分配一個數組空間來存儲棧內元素信息，然后初始化為 0；
實現入棧則需要將入棧元素 e 放入棧內，采用了先判斷棧的最大容量夠不夠的問題，如果不夠重新分配空間，并且讓 e 入棧，將當前元素 pos 加一；然后返回棧結構。
實現出棧操作，首先判斷是不是空，若空直接返回，不空則需將棧頂的元素賦給一個變量然后將當前元素 pos 減一；返回棧結構。
實現棧的賦給即需要將 s1 棧內的元素依次賦給 s2 棧的，當前元素也需一致并且返回新的棧結構。
3. 軟件開發
在 Codeblocks 編譯環境下，使用 C++語言編寫。
4. 軟件測試
測試結果見圖 3.1
圖 3.1
5. 特點與不足
1 5.1 技術特點
使用了符號重載，在一定程度上簡化了函數。
2 5.2 不足和改進的建議
在使用符號重載時需要特別注意，防止與其他操作符混淆。
6. 過程和體會
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法
對于符號重載，剛開始不會調用函數，之后通過查閱書籍，明白了重載的含義。
2 6.2 課程設計的體會
本次實驗以實驗二為基礎，通過使用符號重載來更簡單的實現實驗目的。
7. 源碼和說明
1 7.1 文件清單及其功能說明
experiment3.cpp 源碼 experiment3.exe 可執行文件。
2 7.2 用戶使用說明書
experiment3.cpp 是程序的源碼，可通過修改其中 main 函數中的變量來測試各個函數。
3 7.3 源代碼
#include <iostream> #include <string> using namespace std; class STACK{
int
*const
elems; //申請內存用于存放棧的元素
const
int
max; //棧能存放的最大元素個數
int
pos;
//棧實際已有元素個數，棧空時 pos=0; public: STACK(int m);
//初始化棧：最多 m 個元素 STACK(const STACK&s);
//用棧 s 拷貝初始化棧 virtual int
size ( ) const;
//返回棧的最大元素個數 max virtual operator int () const;
//返回棧的實際元素個數 pos virtual int operator[ ] (int x) const; //取下標 x 處的棧元素 virtual STACK& operator<<(int e);
//將 e 入棧,并返回棧 virtual STACK& operator>>(int &e); //出棧到 e,并返回棧 virtual STACK& operator=(const STACK&s); //賦 s 給棧,并返回被賦值的棧 virtual void print( ) const;
//打印棧 virtual ~STACK( );
//銷毀棧 }; STACK::STACK(int m):elems(new int[m]),max(m),pos(0){} STACK::STACK(const STACK&s):elems(new int[s.max]),max(s.max),pos(s.pos) {
for(int i=0;i<pos;i++)
elems[i]=s.elems[i]; }; int STACK::size ( ) const{return max;} STACK::operator int () const{return pos;} int STACK::operator[ ] (int x) const{return elems[x];} STACK& STACK::operator<<(int e) {
if(pos>max)
{
cout<<"棧滿";
}
else
{
*(elems+pos)=e;
pos++;
}
return (*this); } STACK& STACK::operator>>(int &e) {
if(pos==0)
{
cout<<"棧空";
}
else
{
e=*(elems+pos-1);
pos--;
}
return (*this); } STACK& STACK::operator=(const STACK&s) {
delete elems;
*(int**)&elems = new int[s.max];
*(int*)&max = s.max;
for(pos=0;pos<s.pos;pos++)
elems[pos] = s.elems[pos];
return *this; } void STACK::print( ) const{
for(int i=0;i<pos;i++)
cout<<elems[i]<<"\n"; } STACK::~STACK( ) {
delete []elems;
if(elems==0)
{
cout<<"銷毀失敗"<<endl;
}
else
{
cout<<"銷毀成功"<<endl;
} } int main() {
STACK i(5),j(8);
i<<1<<3<<6<<9;
int k;
i>>k;
cout<<k<<"\n";
i.print();
j=i;
j.print();
j<<1<<2<<3<<4;
cout<<endl<<(int)j; }
實驗四.
面向對象的整型隊列編程
1. 需求分析
1 1.1 題目要求
整型隊列是一種先進先出的存儲結構，對其進行的操作通常包括判斷隊列是否為空、向隊列頂添加一個整型元素、出隊列等。整型隊列類型及其操作函數采用面向對象的 C++語言定義，請將完成上述操作的所有函數采用 C++編程， 然后寫一個 main 函數對隊列的所有操作函數進行測試。
class QUEUE{
int
*const
elems; //申請內存用于存放隊列的元素
const
int
max; //隊列能存放的最大元素個數
int
head, tail;
//隊列頭和尾，隊列空時 head=tail;初始時 head=tail=0 public: QUEUE(int m);
//初始化隊列：最多 m 個元素 QUEUE(const QUEUE&s);
//用隊列 s 拷貝初始化隊列 virtual operator int ( ) const; //返回隊列的實際元素個數 virtual QUEUE& operator<<(int e)volatile;
//將 e 入隊列,并返回隊列 virtual QUEUE& operator>>(int &e)volatile; //出隊列到 e,并返回隊列 virtual QUEUE& operator=(const QUEUE&s); //賦 s 給隊列,并返回被賦值的隊列 virtual void print( ) const;
//打印隊列 virtual ~QUEUE( );
//銷毀隊列 }; 2 1.2 需求分析
本題目用數組實現隊列，需要預知需要空間的大小，會造成空間浪費或不夠用；插入或刪除不需要動態分配或刪除內存，耗時很小；支持隨機存取。
2. 系統設計
定義一個類，分配一個數組空間來存儲棧內元素信息，類中分別定義兩個int 元素表示隊列的頭和尾，入棧的時候，頭加一；出棧的時候，尾加一。
3. 軟件開發
在 Codeblocks 編譯環境下，使用 C++語言編寫。
4. 軟件測試
測試結果見圖 4.1
圖 4.1 5. 特點與不足
1 5.1 技術特點
通過創建隊列類 QUEUE，完成了隊列的構造析構等諸多功能；同時再次運用重載操作符方便了入隊出隊等操作的完成。
2 5.2 不足和改進的建議
隊列一旦生成則無法改變。
6. 過程和體會
1 6.1 遇到的主要問題和解決方法
如何構建一個循環隊列，解決方法利用求余的方法，當頭結點大于最大元素的時候，除以最大元素求余，重新的得到頭結點。
2 6.2 課程設計的體會
本次實驗使用面向對象的方法來編寫一個隊列，讓我對隊列的構建以及對其進行一些列的操作有了更進一步的了解。與前幾次棧的實驗相比，難度有所增加，但更鍛煉了個人能力。
7. 源碼和說明
1 7.1 文件清單及其功能說明
experiment4.cpp 源碼 experiment4.exe 可執行文件。
2 7.2 用戶使用說明書
experiment4.cpp 是程序的源碼，可通過修改其中 main 函數中的變量來測試各個函數。
3 7.3 源代碼
#include <iostream> #include <string> using namespace std; class QUEUE{
int
*const
elems; //申請內存用于存放隊列的元素
const
int
max; //隊列能存放的最大元素個數
int
head, tail; //隊列頭和尾，隊列空時 head=tail;初始時head=tail=0 public: QUEUE(int m);
//初始化隊列：最多 m 個元素 QUEUE(const QUEUE&s);
//用隊列 s 拷貝初始化隊列 virtual operator int ( ) const;
//返回隊列的實際元素個數 virtual QUEUE& operator<<(int e);
//將 e 入隊列,并返回隊列 virtual QUEUE& operator>>(int &e); //出隊列到 e,并返回隊列 virtual QUEUE& operator=(const QUEUE&s); //賦 s 給隊列,并返回被賦值的隊列 virtual void print( ) const;
//打印隊列 virtual ~QUEUE( );
//銷毀隊列
};
QUEUE::QUEUE(int m):elems(new int[m]),max(m),head(0),ta...
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