CPP实训4qR.docx
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CPP实训4qR
第4章面向对象基本概念与类实训
类（class）是用户定义的一种新的数据类型，本章将通过做习题和上机实验，学会怎样定义简单的类。
4.1典型习题解答
【例4.1】解释类和对象有什么区别？
【解答】对象是描述客观事物的一个实体，它是构成信息系统的一个基本单位。
对象由对象名、一组属性和一组操作构成，属性由数据表示，操作由函数实现。
类实质上是定义了一种对象类型，它描述了属于该类型的所有对象的属性和操作。
对象是类的实例。
【例4.2】写出类定义的语法结构。
【解答】
class<类名>{
private:
<私有的数据和函数>
protected:
<保护的数据和函数>
public:
<公有的数据和函数>
}；
类的定义包括了4部分：
⑴关键字class和类名，类名是程序员为类起的名字，可以用除关键字以外的任何字符串表示；
⑵左花括号‘{’；
⑶声明数据和函数，数据就是用类型说明C++变量，函数就是一般的C++函数；
⑷右花括号‘}’和分号‘；’。
【例4.3】C++关键字private和public有什么作用？
【解答】公有成员用public关键字声明，它定义了类的外部接口。
私有成员用private关键字声明，它定义了类的内部使用的数据和函数。
【例4.4】公有成员和私有成员有什么区别？
【解答】只有公有成员才能被用户程序直接访问，私有成员只能被自己所属类的成员函数访问。
【例4.5】说明类A的功能：
classA{
private:
intx,y;
public:
voidask1（inta=0,intb=0）;
intask2（）;
voidask3（）;
}；
voidA:
:
ask1（inta,intb）{x=a;y=b;}
intA:
:
ask2（）
{if（x>y）returnx;
elsereturny;
}
voidA:
:
ask3（）{cout<<”x=”<【解答】定义了一个类，类名为A，类A中有2个整型数据成员，它们都有私有数据；类A中有3个公有函数：
ask1（inta=0,intb=0）、ask2（）和ask3（），其中ask1（inta=0,intb=0）实现将a的值赋给x，b的值赋给y，若参数b，或参数a、b空缺时，其默认值为0；ask2（）是找出私有数据x、y中最大值，将这个最大值作为这个函数的返回结果；ask3（）实现输出x和y。
【例4.6】说明类B的功能：
classB{
private:
intx,y;
public:
voidask1（int,intb=0）;
voidask2（）;
voidask3（）;
};
voidB:
:
ask1（inta,intb）{x=b;y=a;}
voidB:
:
ask2（）
{intz;
if（x}
voidB:
:
ask3（）{cout<<”x=”<【解答】定义了一个类，类名为B，类B中有2个整型数据成员x和y，它们都有私有数据；类B中有3个公有函数：
ask1（inta,intb=0）、ask2（）和ask3（），其中ask1（inta,intb=0）实现将a的值赋给y，b的值赋给x，若参数b空缺时，b的默认值为0；ask2（）是交换私有数据x、y中的值；ask3（）实现输出x和y。
【例4.7】说明类C的功能：
classC{
private:
intx,y;
public:
voidask（int,int）;
voidask（int）;
voidask（）;
}
voidC:
:
ask（inta,intb）{x=a;y=b;}
voidC:
:
ask（inta）{x=a;}
voidC:
:
ask（）{cout<<”x=”<【解答】定义了一个类，类名为C，类C中有2个整型数据成员x和y，它们都有私有数据；类C中有3个重载的公有函数：
ask（int,int）、ask（int）和ask（），其中ask（inta,intb）实现将a的值赋给x，b的值赋给y；ask（inta）是将a的值赋给x；ask（）实现输出x和y。
【例4.8】说明类D的功能：
classD{
private:
intx;
floaty;
public:
voidask（int）;
voidask（float）;
voidask（）;
}
voidD:
:
ask（inta）{x=a;}
voidD:
:
ask（floatb）{y=b;}
voidD:
:
ask（）{cout<<”x=”<【解答】定义了一个类，类名为D，类D中有2个数据成员x和y，它们都有私有数据，x为整型，y为实型；类D中有3个重载的公有函数：
ask（inta）、ask（floatb）和ask（），其中ask（inta）实现将a的值赋给x；ask（floatb）实现将b的值赋给y；ask（）实现输出x和y。
【例4.9】设计一个表示猫的类，包括猫的颜色、体重、年龄等数据，具有设置猫的颜色，修改和显示猫的体重、年龄等操作。
【解答】设计猫类的类名为Cat，猫类Cat有3个数据成员，颜色用字符串color[7],可以存放3个汉字，体重用实型数weight表示，年龄用整型数age表示，为了数据的安全性，Cat的3个数据成员全部为私有的。
对猫的属性数据的设置和修改PutColor为设置和修改颜色，PutWeight为设置和修改体重，PutAge为设置和修改年龄，它们都设置为公有函数，还要有一个1次设置3个参数的函数SetCat。
设计函数Display输出猫的信息。
表示猫的类设计如下：
classCat{
intage;
charcolor[7];
floatweight;
public:
voidSetCat（char*s=”黄”,floatw=1,inta=1）;
voidPutColor（char*）;
voidPutWeight（float）;
voidPutAge（int）;
voidDisplay（）;
};
voidCat:
:
SetCat（char*s,floatw,inta）
{//猫的默认颜色为黄、体重1kg、年龄1岁
age=a;weight=w;
strcpy（color,s）;
}
voidCat:
:
PutColor（char*s）
{strcpy（color,s）;}
voidCat:
:
PutWeight（floatw）{weight=w;}
voidCat:
:
PutAge（inta）{age=a;}
voidCat:
:
Display（）
{cout<<”\n这只猫是一只”<cout<<”体重”<cout<<”年龄”<”<}
若猫的颜色是白色，重2.3kg，2岁，Display函数将会显示：
这只猫是一只白色的猫，体重2.3千克，年龄2岁。
【例4.10】设计一个表示学习成绩的类，至少包括三门课程的成绩，可以设置、显示每门课程的成绩，可以计算、显示平均成绩。
【解答】表示学习成绩的类简称为成绩类，设计成绩类的类名为Grade，成绩类Grade的数据成员，应该包括学生的学号和姓名，因为可能有重名的学生，所以用学号作为唯一代表一个学生的关键字，假设学号全是9个字符，用字符串Number[10]表示，姓名最多为4个汉字，用字符串Name[9]表示,可以存放4个汉字。
假设有3门课，分别为C++程序设计语言，用整型变量Cpp表示；计算机原理，用整型变量Computer表示；数据库，用整型变量DataBase表示。
平均成绩用实型变量Average表示。
为了Grade类数据的安全性，数据成员全部为私有的，对成绩类的属性数据用一些函数进行设置和修改，PutNo为设置和修改学号，PutName为设置和修改姓名，PutCpp为设置和修改C++程序设计语言的成绩，PutCom为设置和修改计算机原理的成绩，PutData为设置和修改数据库的成绩，还有一个同时设置所有5个参数的函数SetGrade，它们都设置为公有函数。
计算平均成绩的函数为Calc，设计函数Display输出成绩。
有时可能要查看某个学生的成绩，所以设计比较学号的函数为ComNo，设计比较姓名的函数为ComName，GetCpp为读取C++程序设计语言的成绩，GetCom为读取计算机原理的成绩，GetData为读取数据库的成绩，设计读取平均成绩的函数为GetAve。
计算平均成绩只是在类的内部实现，所以设计为私有函数，其它函数都设计为公有函数。
表示学习成绩的类设计如下：
classGrade{
charNumber[10];
charName[9];
intCpp,Computer,DataBase;
floatAverage;
voidCalc（）;
public:
voidPutNo（char*）;
voidPutName（char*）;
voidPutCpp（intx=60）;
voidPutCom（intx=60）;
voidPutData（intx=60）;
voidSetGrade（char*s1="123456789",char*s2="李华",
intx=60,inty=60,intz=60）;
intComNo（char*）;
intComName（char*）;
intGetCpp（）;
intGetCom（）;
intGetData（）;
floatGetAve（）;
voidDisplay（）;
};
voidGrade:
:
PutNo（char*s）
{strcpy（Number,s）;}
voidGrade:
:
PutName（char*s）
{strcpy（Name,s）;}
voidGrade:
:
PutCpp（intx）
{Cpp=x;
Calc（）;//输入新数据就要计算平均值
}
voidGrade:
:
PutCom（intx）
{Computer=x;
Calc（）;//输入新数据就要计算平均值
}
voidGrade:
:
PutData（intx）
{DataBase=x;
Calc（）;//输入新数据就要计算平均值
}
voidGrade:
:
Calc（）
{Average=（Cpp+Computer+DataBase）/3;
}
voidGrade:
:
SetGrade（char*s1,char*s2,intx,inty,intz）
{strcpy（Number,s1）;
strcpy（Name,s2）;
Cpp=x;
Computer=y;
DataBase=z;
Calc（）;//输入新数据就要计算平均值
}
intGrade:
:
ComNo（char*s）
{return（!
strcmp（Number,s））;}
intGrade:
:
ComName（char*s）
{return（!
strcmp（Name,s））;}
intGrade:
:
GetCpp（）{returnCpp;}
intGrade:
:
GetCom（）{returnComputer;}
intGrade:
:
GetData（）{returnDataBase;}
floatGrade:
:
GetAve（）{returnAverage;}
voidGrade:
:
Display（）
{
cout<<"学号：
"<cout<<"姓名：
"<cout<<"C++程序设计语言的成绩:
"<cout<<"计算机原理的成绩:
"<cout<<"数据库的成绩:
"<cout<<"平均成绩:
"<}
4.2建造集合类实训
4.2.1实训题目和要求
设计一个表示整型数据的集合类，可以对集合中的数据进行添加、删除，可以判断一个整数是否在这个集合里，可以求出集合数据的多少，可以判断集合的空和满，空集合就是没有数据元素，满集合是数据元素已经占满给出的存储单元。
两个集合可以做交运算，就是将两个集合的公共数据组成一个新的集合。
两个集合可以做并运算，就是将两个集合的所有数据组成一个新的集合。
实训目的是通过类实训学会用VC++编写类。
实训要求：
（1）分析集合类的数据属性要求。
（2）分析集合类的操作属性要求。
（3）编制集合类的接口定义。
（4）实现集合类的属性函数。
4.2.2实训参考步骤
设计一个类，首先为类起一个有意义的名字，用集合的英文单词Set作为类名。
接着分析类的数据成员，要实现整型数据的集合类，必须有存放整型数的地方，最方便的是定义一个整型数组，数组名为IntArray[N]，最多可以存放N个整数，还要定义一个整型数Last表示已经存放的数据元素的个数。
有趣的是下标小于Last的地方已经存储了数据，Last正好是可以存放新数据的第一个空位置，如图4.1所示。
这里N要设计为常数。
IntArray[N]下标
36
148
57
69
72
81
…
0
1
Last
N-1
图4.1Set类中的数组结构
添加新的数据Append，只要数组没有放满，就直接放到Last位置，再将Last加1。
删除数据Delete，如果要删除图4.1的最后一个81，只要将Last减1就行了，说明原来存放81的位置空了，可以再存放其它数据了，在C++中没有数据的物理删除，只是表明空或非空。
如果要删除中间的数据，就把最后一个数据存入要删除数据的位置，然后将Last减1。
若要删除57得到结果如图4.2所示。
判断一个整数是否在这个集合中IsInSet，由整数与集合中的元素进行逐个比较来实现。
集合空Empty时，Last==0；集合满Full时，Last==N。
两个集合的交运算Intersect，是将两个集合的公共数据组成一个新的集合。
两个集合的并运算Union，是将两个集合的所有数据组成一个新的集合。
Set类还要有一个初始化函数Init，给Last赋初值，就是Last=0。
IntArray[N]下标
36
148
81
69
72
…
0
1
Last
N-1
图4.2图4.1删除57后Set类中的数组结构
下面实现Set类：
先定义常量N。
//先定义常量N
constintN=1024;//假设最多存放1024个元素
//定义类Set
classSet{
intIntArray[N];
intLast;
public:
voidInit（）;
intAppend（int）;
intDelete（int）;
intMember（int）;
intEmpty（）;
intFull（）;
voidIntersect（Set）;
voidUnion（Set）;
voidDisplay（）;
};
voidSet:
:
Init（）{Last=0;}
intSet:
:
Empty（）//判别集合是否空
{
if（Last==0）return1;
return0;
}
intSet:
:
Full（）//判别集合是否满
{
if（Last==N）return1;
return0;
}
intSet:
:
Member（intx）//判别整数x是否在集合里
{
inti;
for（i=0;iif（IntArray[i]==x）return1;
return0;
}
intSet:
:
Append（intx）//向集合中添加整数x
{
if（Full（））return0;
inti;
for（i=0;iif（Member（x））return1;//集合中已经有x
IntArray[Last]=x;
Last++;
return1;//插入x
}
intSet:
:
Delete（intx）//删除集合中的整数x
{
inti;
for（i=0;iif（IntArray[i]==x）break;
if（（iIntArray[i]=IntArray[Last-1];
Last--;
return1;
}
return0;
}
voidSet:
:
Intersect（Sets）//求2个集合的交集
{
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;jif（IntArray[i]==s.IntArray[j]）break;
if（（jDelete（IntArray[i]）;
i--;
}
}
voidSet:
:
Union（Sets）//求2个集合的并集
{
inti;
for（i=0;iAppend（s.IntArray[i]）;
}
voidSet:
:
Display（）//显示集合中的所有元素
{
inti;
for（i=0;icout<if（（i+1）%5==0）cout<}
cout<}
主要成员函数说明：
⑴Append（intx）函数实现向集合中添加整数x。
“if（Full（））return0”表示如果集合中存满了数据，就返回0，表示添加失败；for循环语句查找集合中是否已经存放了x，若已经有了x，不用做添加操作就返回1，表示添加成功；否则，IntArray[Last]=x实现添加，并且总元素数加1。
⑵Delete（intx）函数实现删除集合中的整数x。
for循环语句查找集合中存放的x，if语句判断是否找到x，找到就把最后一个数据放入x的位置，并且总元素数减1，返回1。
i>=Last表示没有找到，返回0。
⑶Intersect（Sets）函数实现求2个集合的交集，一个是当前的集合，一个是集合s。
“for（j=0;j⑷Union（Sets）函数实现求2个集合的并集，一个是当前的集合，一个是集合s。
for循环语句将s集合中的每个元素依次插入当前集合中。
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