面向对象程序设计课程实验报告(共50页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上课 程 实 验 报 告课程名称：面向对象程序设计院 系 ： 专业班级 ： 学 号 ： 姓 名 ： 指导教师 ： 目 录专心-专注-专业实验一.面向过程的整型栈编程1.需求分析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 po

2、s;/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maxint howMany (const STACK *const p);/返回p指的栈的实际元素个数posint getelem (const STACK *const p, int x);/取下标x处的栈元素STACK *const pu

3、sh(STACK *const p, int e); /将e入栈，并返回pSTACK *const pop(STACK *const p, int &e);/出栈到e，并返回pSTACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s);/赋给p指栈,返回pvoid 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

4、定栈内元素。2.系统设计2.1概要设计函数结构图见图1.1图1.1总体流程图见图1.2图1.22.2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maxint howMany (const STACK *con

5、st 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posint getelem (const STACK *const p, int x) 入口参数：int x出口参数：elemm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pSTACK *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pSTACK *const assign(STACK*const

6、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pvoid 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1.35.特点与不足5.1技术特点完成了实验的所有要求，没有错误的地方。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

7、可能需要花费更多时间去了解。6.过程和体会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。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7.1文件清单及其功能说明experiment1.cpp源码experiment1.exe可执行文件。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。7.3源代码#include#include#includestruct STACK i

8、nt *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maxint howMany (const STACK *const p);/返回p指向的栈的实际元素个数posint getel

9、em (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pSTACK *const pop(STACK *const p, int &e); /出栈到e，并返回pSTACK *const assign(STACK*const p, const STACK&s); /赋s给p指的栈,并返回pvoid 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

10、(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); print

11、f(栈的最大元素个数是 %dn,a); b = howMany(s1); printf(栈的实际元素个数是 %dn,b); c = getelem(s1,3); printf(3处栈元素是是%dn,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 =

12、(int*)malloc(m*sizeof(int*); if(!p-elems) return; p-pos = 0; p-max = m; int i; for(i=0;imax);i+) p-elemsi = 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;ielemsi=s.elemsi; printf(%dn,p-elemsi); int

13、 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-elemsx; STACK *const push(STACK *const p, int e) /将

14、e入栈，并返回p if(p=NULL) return NULL; else if(p-pos)max) p-elemsp-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 ST

15、ACK&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;ipos);i+) printf(%d ,p-elemsi);

16、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

17、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maxint howMany ( ) const;/返回栈的实际元素个数posint 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

18、栈,并返回被赋值的栈void print( ) const;/打印栈STACK( );/销毁栈;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maxi

19、nt howMany ( ) const功能：返回栈的实际元素个数pos返回值：元素数目posint 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.

20、软件测试测试结果见图2.1图2.15.特点与不足5.1技术特点完成了初定目标，无其他特点。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。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7.1文件清单及其功能说明experiment2.cpp源码experiment2.exe可执行文件。7.2用户使用说明书experiment2.cpp是程序的源码，可通过

21、修改其中main函数中的变量来测试各个函数。7.3源代码#include #include 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maxint howMany ( ) const;/返回栈的实际元素个数posint

22、 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 intm),max(m),pos(0)STACK:STACK(const STACK&s):elems(new ints.size(),max(s.size(),pos(s.howMany()

23、 for(int i=0;ipos;i+) elemsi=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 elemsx;STACK& STACK:push(int e) if(posmax) elemspos=e; pos+; else coutfulln; return *this;STACK& STACK:pop(int &e) if(pos=0) coutemp

24、ty stack;return *this; pos-; e = elemspos; 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;is.howMany();i+) elemsi = s.getelem(i); return *this;void STACK:print( ) const int i; cout栈的元素为：; for(i=0;i

25、pos;i+) coutelemsi ; coutendl;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iendl; 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题目要求整型栈是一种先进

26、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 ( ) con

27、st;/返回栈的最大元素个数maxvirtual operator int ( ) const;/返回栈的实际元素个数posvirtual int operator (int x) const;/取下标x处的栈元素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;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

28、加一个整型元素、出栈等操作。2.系统设计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

29、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3.15.特点与不足5.1技术特点使用了符号重载，在一定程度上简化了函数。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。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7.1文件清单及其功能说明experiment3.cpp源码experiment3.exe可执行文件。7.2用户使用说明书experimen

30、t3.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。7.3源代码#include #include 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maxvirtual operato

31、r int () const;/返回栈的实际元素个数posvirtual int operator (int x) const;/取下标x处的栈元素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 intm),max(m),pos(0)STACK:STACK(const STACK&s):

32、elems(new ints.max),max(s.max),pos(s.pos) for(int i=0;ipos;i+) elemsi=s.elemsi;int STACK:size ( ) constreturn max;STACK:operator int () constreturn pos;int STACK:operator (int x) constreturn elemsx;STACK& STACK:operatormax) cout(int &e) if(pos=0) cout栈空; else e=*(elems+pos-1); pos-; return (*this);S

33、TACK& STACK:operator=(const STACK&s) delete elems; *(int*)&elems = new ints.max; *(int*)&max = s.max; for(pos=0;poss.pos;pos+) elemspos = s.elemspos; return *this;void STACK:print( ) const for(int i=0;ipos;i+) coutelemsin;STACK:STACK( ) delete elems; if(elems=0) cout销毁失败endl; else cout销毁成功endl; int

34、main() STACK i(5),j(8); i136k; coutkn; i.print(); j=i; j.print(); j1234; coutendl(int)j;实验四. 面向对象的整型队列编程1.需求分析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 m

35、ax;/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=0public: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;/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 p

36、rint( ) const;/打印队列virtual QUEUE( );/销毁队列;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4.15.特点与不足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

37、作的完成。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。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7.1文件清单及其功能说明experiment4.cpp源码experiment4.exe可执行文件。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。7.3源代码#include #include 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