面向对象程序设计课程实验报告

　课

　 程

　 实

　 验

　 报

　 告

　 课程名称：

　面向对象程序设计

　院 院

　系 ：

　专业班级 ：

　学

　号 ：

　姓

　名 ：

　 指导教师 ：

　目 目

　录 实验一. . 面向过程的整型栈编程 ....................................................................................... 0

　1. 需求分析 ....................................................................................................................... 0

　1 1.1 题目要求 .................................................................................................................... 0

　2 1.2 需求分析 .................................................................................................................... 0

　2. 系统设计 ....................................................................................................................... 1

　1 2.1 概要设计 .................................................................................................................... 1

　2 2.2 详细设计 .................................................................................................................... 2

　4. 软件测试 ....................................................................................................................... 3

　5. 特点与不足 ................................................................................................................... 3

　1 5.1 技术特点 .................................................................................................................... 3

　2 5.2 不足和改进的建议 ..................................................................................................... 4

　6. 过程和体会 ................................................................................................................... 4

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法 ...................................................................................... 4

　2 6.2 课程设计的体会 ......................................................................................................... 4

　7. 源码和说明 ................................................................................................................... 4

　1 7.1 文件清单及其功能说明 .............................................................................................. 4

　2 7.2 用户使用说明书 ......................................................................................................... 4

　3 7.3 源代码 ........................................................................................................................ 4

　实验二. . 面向对象的整型栈编程 ..................................................................................... 11

　1. 需求分析 ..................................................................................................................... 11

　1 1.1 题目要求 .................................................................................................................. 11

　2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 11

　2. 系统设计 ..................................................................................................................... 12

　1 2.1 概要设计 .................................................................................................................. 12

　2 2.2 详细设计 .................................................................................................................. 12

　3. 软件开发 ..................................................................................................................... 13

　4. 软件测试 ..................................................................................................................... 13

　5. 特点与不足 ................................................................................................................. 13

　1 5.1 技术特点 .................................................................................................................. 13

　2 5.2 不足和改进的建议 ................................................................................................... 14

　6. 过程和体会 ................................................................................................................. 14

　1 6.1 遇 到的主要问题和解决方法 .................................................................................... 14

　2 6.2 课程设计的体会 ....................................................................................................... 14

　7. 源码和说明 ................................................................................................................. 14

　1 7.1 文件清单及其功能说明 ............................................................................................ 14

　2 7.2 用户使用说明书 ....................................................................................................... 14

　3 7.3 源代码 ...................................................................................................................... 14

　实验三. . 基于算符重载的整型栈编程 .............................................................................. 18

　1. 需求分析 ..................................................................................................................... 18

　1 1.1 题目要求 .................................................................................................................. 18

　2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 18

　2. 系统设计 ..................................................................................................................... 19

　1 2.1 概要设计 .................................................................................................................. 19

　2 2.2 详细设计 .................................................................................................................. 19

　3. 软件开发 ..................................................................................................................... 19

　4. 软件测试 ..................................................................................................................... 19

　5. 特点与不足 ................................................................................................................. 20

　1 5.1 技术特点 .................................................................................................................. 20

　2 5.2 不足和改进的建议 ................................................................................................... 20

　6. 过程和体会 ................................................................................................................. 20

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法 .................................................................................... 20

　2 6.2 课 程设计的体会 ....................................................................................................... 20

　7. 源码和说明 ................................................................................................................. 20

　1 7.1 文件清单及其功能说明 ............................................................................................ 20

　2 7.2 用户使用说明书 ....................................................................................................... 20

　3 7.3 源代码 ...................................................................................................................... 20

　实验四. . 面向对象的整型队列编程 ................................................................................ 24

　1. 需求分析 ..................................................................................................................... 24

　1 1.1 题目要求 .................................................................................................................. 24

　2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 24

　2. 系统设计 ..................................................................................................................... 25

　3. 软件 开发 ..................................................................................................................... 25

　4. 软件测试 ..................................................................................................................... 25

　5. 特点与不足 ................................................................................................................. 25

　1 5.1 技术特点 .................................................................................................................. 25

　2 5.2 不足和改进的建议 ................................................................................................... 25

　6. 过程和体会 ................................................................................................................. 25

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法 .................................................................................... 25

　2 6.2 课程设计的体会 ....................................................................................................... 26

　7. 源码和说明 ................................................................................................................. 26

　1 7.1 文件清单及其功能说明 ............................................................................................ 26

　2 7.2 用户使用说明书 ....................................................................................................... 26

　3 7.3 源代码 ...................................................................................................................... 26

　实验五. . 基于组合的整型队列编程 ................................................................................ 30

　1. 需求分析 ..................................................................................................................... 30

　1 1.1 题目要求 .................................................................................................................. 30

　2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 30

　2. 系统设计 ..................................................................................................................... 30

　3. 软件开发 ..................................................................................................................... 31

　4. 软件测试 ..................................................................................................................... 31

　5. 特点与不足 ................................................................................................................. 31

　1 5.1 技术特点 .................................................................................................................. 31

　2 5.2 不足和改进的建议 ................................................................................................... 31

　6. 过程和体会 ................................................................................................................. 31

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法 .................................................................................... 31

　2 6.2 课程设计的体会 ....................................................................................................... 31

　7. 源码和说明 ................................................................................................................. 32

　1 7.1 文件清单及其功能说明 ............................................................................................ 32

　2 7.2 用户使用说明书 ....................................................................................................... 32

　3 7.3 源代码 ...................................................................................................................... 32

　实验六. . 基于继承的整型队列编程 ................................................................................ 36

　1. 需求分析 ..................................................................................................................... 36

　1 1.1 题目要求 .................................................................................................................. 36

　2 1.2 需求分析 .................................................................................................................. 37

　2. 系统设计 ..................................................................................................................... 37

　3. 软件开发 ..................................................................................................................... 37

　4. 软件测试 ..................................................................................................................... 37

　5. 特点与不足 ................................................................................................................. 37

　1 5.1 技术特点 .................................................................................................................. 37

　2 5.2 不足和改进的建议 ................................................................................................... 37

　6. 过程和体会 ................................................................................................................. 38

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法 .................................................................................... 38

　2 6.2 课程设计的体会 ....................................................................................................... 38

　7. 源码和说明 ................................................................................................................. 38

　1 7.1 文件清单及其功能说明 ............................................................................................ 38

　2 7.2 用户使用说明书 ....................................................................................................... 38

　3 7.3 源代码 ...................................................................................................................... 38

　实验一.面向过程的整型栈编程 1. 需求分析

　1 1.1 题目要求

　整型栈是一种先进后出的存储结构，对其进行的操作通常包括判断栈是否为空、向栈顶添加一个整型元素、出栈等。整型栈类型及其操作函数采用非面向对象的纯 C 语言定义，请将完成上述操作的所有函数采用面向过程的方法编程， 然后写一个 main 函数对栈的所有操作函数进行测试。

　struct STACK{

　 int

　*elems; //申请内存用于存放栈的元素

　 int

　 max;

　//栈能存放的最大元素个数

　 int

　 pos;

　//栈实际已有元素个数，栈空时 pos=0; }; void initSTACK(STACK *const p, int m);//初始化 p 指空栈：可存 m 个元素 void initSTACK(STACK *const p, const STACK&s); //用 s 初始化 p 指空栈 int

　size (const STACK *const p); //返回 p 指的栈的最大元素个数 max int

　howMany (const STACK *const p); //返回p指的栈的实际元素个数pos int

　getelem (const STACK *const p, int x); //取下标 x 处的栈元素 STACK *const push(STACK *const p, int e);

　//将 e 入栈，并返回 p STACK *const pop(STACK *const p, int &e); //出栈到 e，并返回 p STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s);//赋给 p 指栈,返回 p void print(const STACK*const p);

　 //打印 p 指向的栈元素 void destroySTACK(STACK*const p);

　//销毁 p 指向的栈，释放 2 1.2 需求分析

　本实验需要实现栈的功能的操作，如元素的进栈，连续进栈，出栈和连续出栈，所以需要设计两个栈，在完成初始化后直接在程序里给定栈内元素。

　2. 系统设计

　1 2.1 概要设计

　函数结构图见图 1.1 栈初始化栈返回max,pos取栈内元素入栈、出栈打印栈销毁栈图 1.1 总体流程图见图 1.2 开始初始化是否继续入栈是否继续出栈销毁栈结束YNYN 图 1.2

　2 2.2 详细设计

　void initSTACK(STACK *const p, int m) 入口参数：int m 出口参数：无 功能：初始化栈，可存 m 个元素

　void initSTACK(STACK *const p, const STACK&s) 入口参数：const STACK&s 出口参数：无 功能：用 s 初始化 p 指空栈 int

　size (const STACK *const p)

　入口参数：无 出口参数：int max 功能：返回 p 指的栈的最大元素个数 max int

　howMany (const STACK *const p)

　入口参数：无 出口参数：int pos 功能：返回 p 指的栈的实际元素个数 pos int

　getelem (const STACK *const p, int x)

　入口参数：int x 出口参数：elem[m] 功能：取下标 x 处的栈元素 STACK *const push(STACK *const p, int e)

　入口参数：int e 出口参数：(*this) 功能：将 e 入栈，并返回 p STACK *const pop(STACK *const p, int &e)

　入口参数：int &e 出口参数：(*this) 功能：出栈到 e，并返回 p STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s)

　入口参数：STACK&s 出口参数：(*this) 功能：赋 s 给 p 指栈,返回 p void print(const STACK*const p)

　入口参数：无 出口参数：无 功能：打印 p 指向的栈元素 void destroySTACK(STACK*const p)

　入口参数：

　出口参数：

　功能：销毁 p 指向的栈，释放 3. 软件开发

　在 Codeblocks 编译环境下，使用 C++语言编写。

　4. 软件测试

　测试结果见图 1.3

　图 1.3 5. 特点与不足

　1 5.1 技术特点

　完成了实验的所有要求，没有错误的地方。

　2 5.2 不足和改进的建议

　没有做人机交互界面，无法自由选择入栈的数据；同时注释较少，对于程序不了解的人可能需要花费更多时间去了解。

　6. 过程和体会

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法

　输出结果数字与预计不同，检查后发现原因是变量初始值未设置。

　2 6.2 课程设计的体会

　本次实验主要还是通过回顾 C 语言中栈的知识完成在 C++上的编程，所以总体过程没有出现太大的问题；同时也对 const 变量有了进一步的认识。

　7. 源码和说明

　1 7.1 文件清单及其功能说明

　experiment1.cpp 源码 experiment1.exe 可执行文件。

　2 7.2 用户使用说明书

　experiment1.cpp 是程序的源码，可通过修改其中 main 函数中的变量来测试各个函数。

　3 7.3 源代码

　#include<stdio.h> #include<malloc.h> #include<stdlib.h>

　struct STACK {

　 int

　*elems; //申请内存用于存放栈的元素

　 int

　 max;

　 //栈能存放的最大元素个数

　 int

　 pos;

　 //栈实际已有元素个数，栈空时 pos=0;

　}; void initSTACK(STACK *const p, int m); //初始化 p 指向的栈：最多 m 个元素 void initSTACK(STACK *const p, const STACK&s); //用栈 s 初始化 p 指向的栈 int

　size (const STACK *const p);

　//返回 p 指向的栈的最大元素个数 max int

　howMany (const STACK *const p); //返回 p 指向的栈的实际元素个数 pos int

　getelem (const STACK *const p, int x); //取下标 x 处的栈元素 STACK *const push(STACK *const p, int e);

　//将 e 入栈，并返回 p STACK *const pop(STACK *const p, int &e);

　//出栈到 e，并返回 p STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s); //赋 s 给 p 指的栈,并返回 p void print(const STACK*const p);

　 //打印 p 指向的栈 void destroySTACK(STACK*const p);

　//销毁 p 指向的栈

　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("栈 s1:\n");

　 print(s1);

　 //assign(s2,*s1);

　 printf("栈 s2:\n");

　 print(s2);

　int a,b,c;

　 a = size(s1);

　 printf("栈的最大元素个数是 %d\n",a);

　 b =

　howMany(s1);

　 printf("栈的实际元素个数是 %d\n",b);

　 c =

　getelem(s1,3);

　 printf("3 处栈元素是是%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 指向的栈：最多 m个元素 {

　 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) //用栈 s 初始化 p 指向的栈 {

　 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 指向的栈的最大元素个数 max {

　 return p->max; }

　int

　howMany (const STACK *const p) //返回 p 指向的栈的实际元素个数 pos {

　 return p->pos; }

　int

　getelem (const STACK *const p, int x) //取下标 x 处的栈元素 {

　 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)

　//将 e 入栈，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("栈满\n");

　 } }

　STACK *const pop(STACK *const p, int &e)

　//出栈到 e，并返回 p {

　 if(p==NULL)

　 return NULL;

　 else

　 {

　 if((p->pos)==0)

　 printf("栈为空\n");

　 else

　 {

　 e=p->elems[(p->pos)-1];

　 (p->pos)--;

　 return p;

　 }

　 } }

　 STACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s) //赋 s 给 p 指的栈,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 指向的栈 {

　 int i;

　 if(p == NULL)

　 {

　 return;

　 }

　 else if(p->pos == 0)

　 {

　 printf("栈为空\n");

　 }

　 else

　 {

　 for(i=0;i<(p->pos);i++)

　 {

　 printf("%d ",p->elems[i]);

　 }

　printf("\n");

　 } }

　void destroySTACK(STACK*const p) //销毁 p 指向的栈 {

　 free(p->elems);

　 free(p);

　 printf("栈已销毁\n"); }

　实验二.面向对象的整型栈编程

　1. 需求分析

　1 1.1 题目要求

　整型栈是一种先进后出的存储结构，对其进行的操作通常包括判断栈是否为空、向栈顶添加一个整型元素、出栈等。整型栈类型及其操作函数采用面向对象的 C++语言定义，请将完成上述操作的所有函数采用 C++编程， 然后写一个 main 函数对栈的所有操作函数进行测试。

　class STACK{

　 int

　*const

　elems; //申请内存用于存放栈的元素

　 const

　int

　 max; //栈能存放的最大元素个数

　 int

　 pos;

　 //栈实际已有元素个数，栈空时 pos=0; public: STACK(int m);

　//初始化栈：最多 m 个元素 STACK(const STACK&s); //用栈 s 拷贝初始化栈 int

　size ( ) const;

　//返回栈的最大元素个数 max int

　howMany ( ) const; //返回栈的实际元素个数 pos int

　getelem (int x) const; //取下标 x 处的栈元素 STACK& push(int e);

　//将 e 入栈,并返回栈 STACK& pop(int &e);

　//出栈到 e,并返回栈 STACK& assign(const STACK&s); //赋 s 给栈,并返回被赋值的栈 void print( ) const;

　//打印栈 ~STACK( );

　//销毁栈 }; 2 1.2 需求分析

　采用面向对象的 C++语言定义整型栈，对其进行的操作通常包括判断栈是否为空、向栈顶添加一个整型元素、出栈等。

　2. 系统设计

　1 2.1 概要设计

　首先需要定义一个类来实现栈，然后依次实现栈的各个功能，在主函数中给定一个栈然后，然后通过函数调用实现栈的功能。

　2 2.2 详细设计

　STACK(int m)

　功能：初始化栈：最多 m 个元素 返回值：无

　STACK(const STACK&s)

　功能：用栈 s 拷贝初始化栈 返回值：无

　int

　size ( ) const 功能：返回栈的最大元素个数 max 返回值：最大元素个数 max

　int

　howMany ( ) const 功能：返回栈的实际元素个数 pos 返回值：元素数目 pos

　int

　getelem (int x) const

　功能：取下标 x 处的栈元素 返回值：下标为 x 的元素

　STACK& push(int e) 功能：将 e 入栈 返回值：栈的引用

　STACK& pop(int &e) 功能：出栈到 e,并返回栈 返回值：栈的引用

　 STACK& assign(const STACK&s)

　功能：使用栈 s 给栈 p 赋值 返回值：栈的引用

　void print( ) const 功能：打印栈 返回值：无

　~STACK( )

　功能：销毁栈 返回值：无 3. 软件开发

　在 Codeblocks 编译环境下，使用 C++语言编写。

　4. 软件测试

　测试结果见图 2.1

　图 2.1 5. 特点与不足

　1 5.1 技术特点

　完成了初定目标，无其他特点。

　2 5.2 不足和改进的建议

　人机交互需要进一步完善。

　6. 过程和体会

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法

　由于第一次使用 c++面向对象编写程序，开始不明白对象的生成及使用。在和同学老师的沟通和交流中，慢慢学会了编程的方法。

　2 6.2 课程设计的体会

　C++语言与 C 语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鉴，这样就减少了在理解上的难度。

　7. 源码和说明

　1 7.1 文件清单及其功能说明

　experiment2.cpp 源码 experiment2.exe 可执行文件。

　2 7.2 用户使用说明书

　experiment2.cpp 是程序的源码，可通过修改其中 main 函数中的变量来测试各个函数。

　3 7.3 源代码

　#include <iostream> #include <string> using namespace std; class STACK{

　 int

　*const

　elems; //申请内存用于存放栈的元素

　 const

　int

　 max; //栈能存放的最大元素个数

　 int

　 pos;

　 //栈实际已有元素个数，栈空时 pos=0; public: STACK(int m);

　//初始化栈：最多 m 个元素

　STACK(const STACK&s); //用栈 s 拷贝初始化栈 int

　size ( ) const;

　//返回栈的最大元素个数 max int

　howMany ( ) const; //返回栈的实际元素个数 pos int

　getelem (int x) const; //取下标 x 处的栈元素 STACK& push(int e);

　//将 e 入栈,并返回栈 STACK& pop(int &e);

　//出栈到 e,并返回栈 STACK& assign(const STACK&s); //赋 s 给栈,并返回被赋值的栈 void print( ) const;

　//打印栈 ~STACK( );

　//销毁栈 }; 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<<"复制构造成功"<<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<<"出栈成功";

　 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<<"栈的元素为：";

　 for(i=0;i<pos;i++)

　 cout<<elems[i]<<"

　 ";

　 cout<<endl; } STACK::~STACK(){

　 delete elems; //

　elems= 0;

　 //

　 max = 0;

　 pos = 0;

　 cout<<"析构完成"; } 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<<"出栈元素"<<i<<endl;

　 STACK p(s);

　 cout<<"容量"<<p.size()<<endl;

　 cout<<"当前元素数目"<<p.howMany(); }

　实验三.基于算符重载的整型栈编程

　1. 需求分析

　1 1.1 题目要求

　整型栈是一种先进后出的存储结构，对其进行的操作通常包括判断栈是否为空、向栈顶添加一个整型元素、出栈等。整型栈类型及其操作函数采用面向对象的 C++语言定义，请将完成上述操作的所有函数采用 C++编程， 然后写一个 main 函数对栈的所有操作函数进行测试。

　class STACK{

　 int

　*const

　elems; //申请内存用于存放栈的元素

　 const

　int

　 max; //栈能存放的最大元素个数

　 int

　 pos;

　 //栈实际已有元素个数，栈空时 pos=0; public: STACK(int m);

　//初始化栈：最多 m 个元素 STACK(const STACK&s);

　//用栈 s 拷贝初始化栈 virtual int

　size ( ) const;

　//返回栈的最大元素个数 max virtual operator int ( ) const; //返回栈的实际元素个数 pos virtual int operator[ ] (int x) const;//取下标 x 处的栈元素 virtual STACK& operator<<(int e);

　//将 e 入栈,并返回栈 virtual STACK& operator>>(int &e); //出栈到 e,并返回栈 virtual STACK& operator=(const STACK&s);//赋 s 给栈,并返回被赋值的栈 virtual void print( ) const;

　 //打印栈 virtual ~STACK( );

　 //销毁栈 }; 2 1.2 需求分析

　采用面向对象的 C++语言定义，构建整型栈并对其进行判断栈是否为空、向栈顶添加一个整型元素、出栈等操作。

　2. 系统设计

　1 2.1 概要设计

　首先需要定义一个类来实现栈，然后依次实现栈的各个功能，在主函数中给定一个栈然后，然后通过函数调用实现栈的功能。

　2 2.2 详细设计

　初始化定义一个类，分配一个数组空间来存储栈内元素信息，然后初始化为 0；

　 实现入栈则需要将入栈元素 e 放入栈内，采用了先判断栈的最大容量够不够的问题，如果不够重新分配空间，并且让 e 入栈，将当前元素 pos 加一；然后返回栈结构。

　 实现出栈操作，首先判断是不是空，若空直接返回，不空则需将栈顶的元素赋给一个变量然后将当前元素 pos 减一；返回栈结构。

　实现栈的赋给即需要将 s1 栈内的元素依次赋给 s2 栈的，当前元素也需一致并且返回新的栈结构。

　3. 软件开发

　在 Codeblocks 编译环境下，使用 C++语言编写。

　4. 软件测试

　测试结果见图 3.1

　图 3.1

　5. 特点与不足

　1 5.1 技术特点

　使用了符号重载，在一定程度上简化了函数。

　2 5.2 不足和改进的建议

　在使用符号重载时需要特别注意，防止与其他操作符混淆。

　6. 过程和体会

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法

　对于符号重载，刚开始不会调用函数，之后通过查阅书籍，明白了重载的含义。

　2 6.2 课程设计的体会

　本次实验以实验二为基础，通过使用符号重载来更简单的实现实验目的。

　7. 源码和说明

　1 7.1 文件清单及其功能说明

　experiment3.cpp 源码 experiment3.exe 可执行文件。

　2 7.2 用户使用说明书

　experiment3.cpp 是程序的源码，可通过修改其中 main 函数中的变量来测试各个函数。

　3 7.3 源代码

　#include <iostream> #include <string> using namespace std; class STACK{

　 int

　*const

　elems; //申请内存用于存放栈的元素

　const

　int

　 max; //栈能存放的最大元素个数

　 int

　 pos;

　 //栈实际已有元素个数，栈空时 pos=0; public: STACK(int m);

　//初始化栈：最多 m 个元素 STACK(const STACK&s);

　//用栈 s 拷贝初始化栈 virtual int

　size ( ) const;

　 //返回栈的最大元素个数 max virtual operator int () const;

　//返回栈的实际元素个数 pos virtual int operator[ ] (int x) const; //取下标 x 处的栈元素 virtual STACK& operator<<(int e);

　//将 e 入栈,并返回栈 virtual STACK& operator>>(int &e); //出栈到 e,并返回栈 virtual STACK& operator=(const STACK&s); //赋 s 给栈,并返回被赋值的栈 virtual void print( ) const;

　 //打印栈 virtual ~STACK( );

　 //销毁栈 }; 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<<"栈满";

　}

　else

　{

　 *(elems+pos)=e;

　 pos++;

　}

　 return (*this); } STACK& STACK::operator>>(int &e) {

　if(pos==0)

　{

　cout<<"栈空";

　}

　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<<"销毁失败"<<endl;

　}

　 else

　{

　cout<<"销毁成功"<<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; }

　实验四.

　面向对象的整型队列编程

　1. 需求分析

　1 1.1 题目要求

　整型队列是一种先进先出的存储结构，对其进行的操作通常包括判断队列是否为空、向队列顶添加一个整型元素、出队列等。整型队列类型及其操作函数采用面向对象的 C++语言定义，请将完成上述操作的所有函数采用 C++编程， 然后写一个 main 函数对队列的所有操作函数进行测试。

　class QUEUE{

　 int

　*const

　elems; //申请内存用于存放队列的元素

　 const

　int

　 max; //队列能存放的最大元素个数

　 int

　 head, tail;

　//队列头和尾，队列空时 head=tail;初始时 head=tail=0 public: QUEUE(int m);

　//初始化队列：最多 m 个元素 QUEUE(const QUEUE&s);

　//用队列 s 拷贝初始化队列 virtual operator int ( ) const; //返回队列的实际元素个数 virtual QUEUE& operator<<(int e)volatile;

　//将 e 入队列,并返回队列 virtual QUEUE& operator>>(int &e)volatile; //出队列到 e,并返回队列 virtual QUEUE& operator=(const QUEUE&s); //赋 s 给队列,并返回被赋值的队列 virtual void print( ) const;

　 //打印队列 virtual ~QUEUE( );

　 //销毁队列 }; 2 1.2 需求分析

　本题目用数组实现队列，需要预知需要空间的大小，会造成空间浪费或不够用；插入或删除不需要动态分配或删除内存，耗时很小；支持随机存取。

　2. 系统设计

　定义一个类，分配一个数组空间来存储栈内元素信息，类中分别定义两个int 元素表示队列的头和尾，入栈的时候，头加一；出栈的时候，尾加一。

　3. 软件开发

　在 Codeblocks 编译环境下，使用 C++语言编写。

　4. 软件测试

　测试结果见图 4.1

　图 4.1 5. 特点与不足

　1 5.1 技术特点

　通过创建队列类 QUEUE，完成了队列的构造析构等诸多功能；同时再次运用重载操作符方便了入队出队等操作的完成。

　2 5.2 不足和改进的建议

　队列一旦生成则无法改变。

　6. 过程和体会

　1 6.1 遇到的主要问题和解决方法

　如何构建一个循环队列，解决方法利用求余的方法，当头结点大于最大元素的时候，除以最大元素求余，重新的得到头结点。

　2 6.2 课程设计的体会

　本次实验使用面向对象的方法来编写一个队列，让我对队列的构建以及对其进行一些列的操作有了更进一步的了解。与前几次栈的实验相比，难度有所增加，但更锻炼了个人能力。

　7. 源码和说明

　1 7.1 文件清单及其功能说明

　experiment4.cpp 源码 experiment4.exe 可执行文件。

　2 7.2 用户使用说明书

　experiment4.cpp 是程序的源码，可通过修改其中 main 函数中的变量来测试各个函数。

　3 7.3 源代码

　#include <iostream> #include <string> using namespace std; class QUEUE{

　 int

　*const

　elems; //申请内存用于存放队列的元素

　 const

　int

　 max; //队列能存放的最大元素个数

　 int

　 head, tail; //队列头和尾，队列空时 head=tail;初始时head=tail=0 public: QUEUE(int m);

　//初始化队列：最多 m 个元素 QUEUE(const QUEUE&s);

　//用队列 s 拷贝初始化队列 virtual operator int ( ) const;

　 //返回队列的实际元素个数 virtual QUEUE& operator<<(int e);

　//将 e 入队列,并返回队列 virtual QUEUE& operator>>(int &e); //出队列到 e,并返回队列 virtual QUEUE& operator=(const QUEUE&s); //赋 s 给队列,并返回被赋值的队列 virtual void print( ) const;

　 //打印队列 virtual ~QUEUE( );

　 //销毁队列

　};

　QUEUE::QUEUE(int m):elems(new int[m]),max(m),head(0),ta...

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