实验09 群体类与群体数据的组织资料.docx

1、实验09 群体类与群体数据的组织资料 谭毓银 程序设计课内实验C+2014 数学与应用数学曾悦 03 4 16 6 学时）09 群体类与群体数据的组织（4实验 群体类与群体数据的组织）9章 （第 一、实验目的 掌握函数模板与类模板。(1) (2) 了解线性群体与群体数据的组织。 二、实验任务 9_1求绝对值的函数模板及其应用#include using namespace std; template T fun(T x) return x 0? -x : x; int main() int n = -5; double d = -5.5;cout fun(n) endl;cout fun(d)

2、 endl;return 0; 1 9_2函数模板的示例。#include using namespace std; /定义函数模板template void outputArray(const T *array, int count) for (int i = 0; i count; i+) cout arrayi ; cout endl; int main() /主函数const int A_COUNT = 8, B_COUNT = 8, C_COUNT = 20; int数组 int a A_COUNT = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ; /定义 数组 double b

3、B_COUNT = 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5, 6.6, 7.7, 8.8 ; /定义double char /定义数组char cC_COUNT = Welcome to see you!; cout a array contains: endl; 调用函数模板/outputArray(a, A_COUNT); cout b array contains: endl; outputArray(b, B_COUNT); /调用函数模板cout c array contains: endl; /调用函数模板 outputArray(c, C_COUNT); return 0

4、; 2 9_3 类模板应用举例。#include #include using namespace std; / 结构体Student struct Student int id; /学号 float gpa; /平均分 ; template class Store /类模板：实现对任意类型数据进行存取 private: T item; / item用于存放任意类型的数据 bool haveValue; / haveValue标记 item是否已被存入内容 public: Store(); / 缺省形式（无形参）的构造函数 T &getElem(); /提取数据函数 void putElem(

5、const T &x); / 存入数据函数 ; /以下实现各成员函数。 template /缺省构造函数的实现 Store:Store(): haveValue(false) template /提取数据函数的实现 T &Store:getElem() /如试图提取未初始化的数据，则终止程序 if (!haveValue) cout No item present! endl; exit(1); /使程序完全退出，返回到操作系统。 item return item; / 返回中存放的数据 template /存入数据函数的实现void Store:putElem(const T &x) 中已存

6、入数值，表示置为 将haveValue = true; / haveValue trueitemitem 将x值存入 / item = x; int main() Store s1, s2; s1.putElem(3); s2.putElem(-7); cout s1.getElem() s2.getElem() endl; 3 Student g = 1000, 23 ; Store s3; s3.putElem(g);cout The student id is s3.getElem().id endl;Store d;cout Retrieving object D. ;cout d.g

7、etElem() endl;过程中导致程序终在执行函D.getElement(未经初始/由return 0; 9_4动态数据类模板示/Array.h#ifndef ARRAY_H#define ARRAY_H #include /数组类模板定义 template class Array private: 类型指针，用于存放动态分配的数组内存首地址T* list; /T 数组大小（元素个数）int size; /public: 构造函数 Array(int sz = 50); / Array(const Array &a); /拷贝构造函数 Array(); / 析构函数使数组对象可以整体赋重载

8、Array & operator = (const Array &rhs); / ? 值 C+Array孜屝/T & operator (int i); 重载，使对象可以起到普通数组的作用 版本运算符的?孜屝const const T & operator (int i) const; 普通数组类型的转换，使T*重载到operator T * (); /C+Array对象可以起到 的作用 4 版本类型转换操作符的const operator const T * () const; /到T* 取数组的大小int getSize() const; / 修改数组的大小 void resize(int

9、 sz); /; 构造函数/template Array:Array(int sz) ，应当非负/sz为数组大小（元素个数） assert(sz = 0); size 将元素个数赋值给变量size = sz; / 类型的元素空间个T list = new T size; /动态分配size 析构函数/template Array:Array() delete list; 拷贝构造函数/template Array:Array(const Array &a) x 取得数组大小，并赋值给当前对象的成员/从对象size = a.size; / 为对象申请内存并进行出错检查 nlist = new T

10、size; / 动态分配个T类型的元素空间 复制数组元素到本对象从对象X /for (int i = 0; i size; i+) listi = a.listi; rhs赋值给本对象。实现对象之间的整体赋值/重载?运算符，将对象template Array &Array:operator = (const Array& rhs) if (&rhs != this) 不同，则删除数组原有内存，然后重新分配如果本对象中数组大小与rhs/ if (size != rhs.size) /删除数组原有内存 delete list; 设置本对象的数组大小size = rhs.size; / 个元素的内存

11、 重新分配list = new Tsize; /n X 从对象/ 复制数组元素到本对象for (int i = 0; i size; i+) 5 listi = rhs.listi; /返回当前对象的引用 return *this; /重载下标运算符，实现与普通数组一样通过下标访问元素，并且具有越界检查功能template T &Array:operator (int n) /检查下标是否越界 assert(n = 0 & n size); 的数组元素 /返回下标为nreturn listn; template const T &Array:operator (int n) const 检查下

12、标是否越界 assert(n = 0 & n size); / 的数组元素返回下标为nreturn listn; / 类型的指针，类的对象名转换为T/重载指针转换运算符，将Array /指向当前对象中的私有数组。 Array类的对象名/因而可以象使用普通数组首地址一样使用template Array:operator T * () /返回当前对象中私有数组的首地址 return list; template Array:operator const T * () const 返回当前对象中私有数组的首地址 return list; / 取当前数组的大小/template int Array:g

13、etSize() const return size; sz / 将数组大小修改为template void Array:resize(int sz) assert(sz = 0); /是否非负检查sz / 如果指定的大小与原有大小一样，什么也不做if (sz = size) return; 申请新的数组内存T* newList = new T sz; / 6 n 中较小的一个赋值给与size int n = (sz size) ? sz : size; /将sz 个元素复制到新数组中 将原有数组中前n/for (int i = 0; i n; i+) newListi = listi; /

14、删除原数组delete list; list 指向新数组list = newList; / 使size size = sz; /更新 /ARRAY_H #endif /9_4.cpp #include #include #include Array.h using namespace std; int main() 个元素。用来存放质数的数组，初始状态有 10Array a(10); / int count = 0; int n; cout = 2 as upper limit for prime numbers: ; cin n; for (int i = 2; i = n; i+) i 是

15、否能被比它小的质数整除/ 检查bool isPrime = true; for (int j = 0; j count; j+) 不是质数整除，说明 i/ if (i % aj = 0) 若 i被ajisPrime = false; break; 写入质数表中i /把if (isPrime) / 如果质数表满了，将其空间加倍if (count = a.getSize() a.resize(count * 2); acount+ = i; for (int i = 0; i count; i+) / 输出质数cout setw(8) ai; cout endl; 7return 0; 9_5链表

16、类应用案/Node.h#ifndef NODE_H#define NODE_H/类模板的定template class Node private:/指向后继结点的指Node *next;public:/数据T data;/Node (const T &data, Node *next = 0);构造函void insertAfter(Node *p);/在本结点之后插入一个同类结p/删除本结点的后继结点，并返回其地Node *deleteAfter();/Node *nextNode(); 获取后继结点的地获取后继结点的地const Node *nextNode() const;/; 类的实现

17、部分/ /构造函数，初始化数据和指针成员template Node:Node(const T& data, Node *next/* = 0 */) : data(data), next(next) 返回后继结点的指针/template Node *Node:nextNode() return next; /返回后继结点的指针 8 template const Node *Node:nextNode() const return next; 在当前结点之后插入一个结点p /template void Node:insertAfter(Node *p) /p结点指针域指向当前结点的后继结点 p-

18、next = next; 当前结点的指针域指向/ next = p; p 删除当前结点的后继结点，并返回其地址/template Node *Node:deleteAfter() Node *tempPtr = next; /将欲删除的结点地址存储到tempPtr中 if (next = 0) /如果当前结点没有后继结点，则返回空指针return 0; 的后继结点/使当前结点的指针域指向tempPtrnext = tempPtr-next; 返回被删除的结点的地址 /return tempPtr; #endif /NODE_H / LinkedList.h #ifndef LINKEDLIST

19、_H #define LINKEDLIST_H #include Node.h template class LinkedList private: /数据成员： 表头和表尾指针Node *front, *rear; /由插入和删除操作记录表当前遍历位置的指针， Node *prevPtr, *currPtr; / 更新 /int size; 表中的元素个数 /int position; reset 当前元素在表中的位置序号。由函数使用 / 函数成员：ptrNext /生成新结点，数据域为，指针域为 itemNode *newNode(const T &item,Node *ptrNext=N

20、ULL); 释放结点 / 9 void freeNode(Node *p); 。L 拷贝到当前表（假设当前表为空）/将链表 调用被拷贝构造函数、operator = /void copy(const LinkedList& L); public: 构造函数LinkedList(); / / 拷贝构造函数 LinkedList(const LinkedList &L); 析构函数/ LinkedList(); 重载赋值运算符 LinkedList & operator = (const LinkedList &L); / / int getSize() const; 返回链表中元素个数 链表是否

21、为空 /bool isEmpty() const; void reset(int pos = 0);/初始化游标的位置 / 使游标移动到下一个结点void next(); bool endOfList() const; /游标是否到了链尾 int currentPosition(void) const; / 返回游标当前的位置 / void insertFront(const T &item); 在表头插入结点 void insertRear(const T &item); 在表尾添加结点/ void insertAt(const T &item); 在当前结点之前插入结点/ 在当前结点之后插

22、入结点 void insertAfter(const T &item); / T deleteFront(); 删除头结点 / void deleteCurrent(); 删除当前结点/ T& data(); 返回对当前结点成员数据的引用/ const T& data() const; / 返回对当前结点成员数据的常引用 operator= / 清空链表：释放所有结点的内存空间。被析构函数、调用void clear(); ; /LINKEDLIST_H #endif /9_7.cpp #include #include LinkedList.h using namespace std; int

23、 main() LinkedList list; 10 个整数依次向表头插入输入 10/for (int i = 0; i item; list.insertFront(item); /输出链表cout List: ; list.reset(); / 输出各结点数据，直到链表尾while (!list.endOfList() ; cout list.data() /使游标指向下一个结点 list.next(); cout endl; 输入需要删除的整数/int key; cout key; 查找并删除结点/ list.reset(); while (!list.endOfList() if (

24、list.data() = key) list.deleteCurrent(); list.next(); 输出链表 /cout List: ; list.reset(); 输出各结点数据，直到链表尾/ while (!list.endOfList() ; cout list.data() / 使游标指向下一个结点list.next(); cout endl; return 0; 11 9_6栈的应用（一个简单的整数计算器） /Stack.h #ifndef STACK_H #define STACK_H #include /模板的定义，SIZE为栈的大小 template class Sta

25、ck private: T listSIZE; /数组，用于存放栈的元素 int top; /栈顶位置（数组下标） public: 构造函数，初始化栈Stack(); / item压入栈void push(const T &item); /将元素 /将栈顶元素弹出栈T pop(); /将栈清空void clear(); 访问栈顶元素 const T &peek() const; / 测试是否栈满 bool isEmpty() const; / 测试是否栈空bool isFull() const; / /; /模板的实现template -1 构造函数，栈顶初始化为/Stack:Stack() : top(-1) template item/void Stack:push(const T &item) 将元素压入栈 /assert(!isFull(); 如果栈满了，则报错 将新元素压入栈顶list+top = item; / template T Stack:pop()