群体类和群体数据.docx
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群体类和群体数据
《面向对象得程序设计》实验报告
(
题目:
群体类与群体数据
学生姓名:
学院:
理学院
系别:
数学系
专业:
信息与计算科学
班级:
任课教师:
二〇一一年十一月
1、实验目得
1、了解节点类得声明与实现,学习其使用方法
2、了解链表类得声明与实现,学习其使用方法
3、了解栈类得声明与实现,学习其使用方法
4、了解队列类得声明与实现,学习其使用方法
5、掌握对数组元素排序得方法
6、掌握对数组元素查找得方法
2、实验内容
1.、编写程序Node、h实现例9-5得节点类,并编写测试程序lab9_1、cpp,实现链表得基本操作
2、编写程序link、h实现例9-6得链表类,在测试程序lab_2、cpp中声明两个整型链表A与B,分别插入5元素,然后把B中得元素加入A得尾部
3、编写程序queue.h,用链表实现队列(或栈),在测试程序lab9_3.cpp中声明一个整型队列(或栈)对象,插入5个整数,压入队列(或栈),再依次取出并显示出来、
4、将直接插入排序、直接选择排序、冒泡排序、顺序查找函数封装到第九章得数组类中,作为成员函数,实现并测试这个类。
3、实验程序及结果
1.程序一
//9_5。
h
#ifndefNODE_CLASS
#define NODE_CLASS
//类定义部分
template 〈classT>
classNode
{
private:
Node<T〉 *next; //指向后继节点得指针
public:
Tdata; //数据域
ﻩ //构造函数
Node (constT&item,Node〈T>*ptrnext=NULL);
//在本节点之后插入一个同类节点p
void InsertAfter(Node〈T〉*p);
//删除本节点得后继节点,并返回其地址
Node<T>*DeleteAfter(void);
//获取后继节点得地址
Node }; // 类得实现部分 //构造函数,初始化数据与指针成员 template 〈class T〉 Node〈T>: : Node(constT&item, Node<T〉*ptrnext): ﻩ data(item), next(ptrnext) {} //返回私有得指针成员 template〈classT> Node : NextNode(void)const { returnnext; } //在当前节点之后插入一个节点p template void Node<T>: : InsertAfter(Node〈T>*p) { p->next=next; //p节点指针域指向当前节点得后继节点 next=p; //当前节点得指针域指向p } //删除当前节点得后继节点,并返回其地址 template Node<T>*Node〈T>: : DeleteAfter(void) { Node〈T〉*tempPtr=next; //将欲删除得节点地址存储到tempPtr中 if(next==NULL) //如果当前节点没有后继节点,则返回NULL return NULL; next=tempPtr-〉next; //使当前节点得指针域指向tempPtr得后继节点 returntempPtr; //返回被删除得节点得地址 } #endif //NODE_CLASS //Node.h #ifndefNODE_LIBRARY #defineNODE_LIBRARY #include <iostream> #include〈cstdlib〉 #include "9_5、h" usingnamespacestd; //生成结点: 创建一个结点,数据成员值为item,指向后继结点得指针值为nextPtr template Node〈T>*GetNode(constT& item,Node<T>*nextPtr= NULL) { Node〈T>*newNode; //为新结点分配内存空间,然后将item与NextPtr传递给构造函数 newNode= newNode〈T〉(item, nextPtr); if(newNode ==NULL)//如果分配内存失败,程序中止 { cerr〈<”Memoryallocationfailure! "<<endl; exit (1); } returnnewNode; } enumAppendNewline{noNewline,addNewline}; //输出链表 template <classT> voidPrintList(Node〈T〉 *head, AppendNewlineaddnl =noNewline) { // currPtr初始指向表头结点,用于遍历链表 Node<T> *currPtr=head; //输出结点数据,直到链表结束 while(currPtr! =NULL) { //如果换行标志addl == addNewline,则输出换行符 if(addnl==addNewline) cout〈< currPtr->data<〈 endl; else cout< // 使currPtr指向下一个结点 currPtr=currPtr-〉NextNode(); } } //查找结点 //在指针head所指向得链表中查找数据域等于item得结点 //找到则返回TRUE及其前趋结点得地址,否则返回FALSE template <classT> int Find(Node { ﻩNode prevPtr=NULL; //通过循环遍历链表,直到表尾 while(currPtr! =NULL) ﻩ{ ﻩ //将item与结点得数据域比较,如果相等,则返回,否则继续处理下一个结点 ﻩ if(currPtr—>data ==item) ﻩ return1; prevPtr =currPtr; //记录下当前结点得地址 currPtr =currPtr->NextNode(); } return 0; //找不到时 } //在表头插入结点 template 〈classT> voidInsertFront(Node { //建立新结点,使其指针域指向原链表头结点head,然后更新head head=GetNode(item,head); } //在表尾添加结点 template<classT> voidInsertRear(Node〈T〉*&head, const T&item) { Node<T〉*newNode, *currPtr= head; //如果链表为空,则插入在表头 if(currPtr==NULL) InsertFront(head,item); else { //寻找指针域为NULL得结点 while(currPtr-〉NextNode()! =NULL) currPtr =currPtr—>NextNode(); //建立新结点并插入在表尾(在currPtr之后) newNode= GetNode(item); currPtr—>InsertAfter(newNode); } } //删除链表得第一个结点 template voidDeleteFront(Node<T〉*&head) { Node if(head! =NULL) //确认链表不空 { head =head-〉NextNode();//将表头指针head移向第二个结点 delete p; //删除原第一个结点 } } //删除链表中第一个数据域等于key得结点 template voidDelete(Node<T>*& head, Tkey) { // currPtr用于遍历链表,prevPtr跟随其后 Node<T>*currPtr =head,*prevPtr=NULL; //如果链表为空,则返回 if(currPtr==NULL) return; //通过循环遍历链表,直到找到数据域为key得结点,或达到表尾 while(currPtr! =NULL&&currPtr->data! =key) { //currPtr前行,prevPtr跟随其后 prevPtr =currPtr; currPtr= currPtr->NextNode(); } //若currPtr! =NULL,则currPtr指向得结点数据域为key if (currPtr! =NULL) { if(prevPtr==NULL)//找到得就是链表第一个结点 head=head->NextNode(); else //如果找到得就是第二个以后得结点,调用前趋结点得成员函数删除之 prevPtr-〉DeleteAfter(); deletecurrPtr; //释放被删除得结点所占得内存空间 } } //在有序链表中插入一个结点 template<classT〉 voidInsertOrder(Node { //currPtr用于遍历链表,prevPtr跟随其后 Node //prevPtr ==NULL标志着应插入在表头 prevPtr=NULL; currPtr=head; //通过循环遍历链表,寻找插入点 while(currPtr! =NULL) { ﻩ//如果item〈当前结点数据,则插入点应在当前结点之前 ﻩif(item <currPtr->data) ﻩ break; //currPtr前行,prevPtr跟随其后 prevPtr=currPtr; currPtr= currPtr—〉NextNode(); } //完成插入 if(prevPtr== NULL)//如果插入点在表头 InsertFront(head,item); else { // 在prevPtr指向得结点之后插入新结点 newNode=GetNode(item); prevPtr—〉InsertAfter(newNode); } } //清空链表——删除链表中得所有结点 template<classT〉 voidClearList(Node〈T>*&head) { Node<T〉*currPtr, *nextPtr; // 边遍历边删除结点 currPtr =head; while(currPtr! =NULL) { //记录下一个结点得地址,删除当前结点 nextPtr=currPtr->NextNode(); deletecurrPtr; currPtr=nextPtr; //使指针currPtr指向下一个结点 } head= NULL; //将头结点置为NULL,标志着链表为空 } #endif //NODE_LIBRARY //lab9_1。 cpp #include<iostream> #include "9_5。 h" #include"node、h" usingnamespacestd; intmain() { //将表头指针置为 NULL Node<int>*head =NULL,*prevPtr,*delPtr; inti,key,item; //输入10个整数依次向表头插入 for (i=0;i 〈 10;i++) { cin>〉item; InsertFront(head,item); } // 输出链表 cout 〈<"List: "; PrintList(head,noNewline); cout <<endl; //输入需要删除得整数 cout<<”请输入一个需要删除得整数: ”; cin>> key; //查找并删除结点 prevPtr =head; while(Find(head,key,prevPtr) ! =NULL) { ﻩ if(prevPtr ==NULL)//找到得就是链表第一个结点 head =head-〉NextNode(); else //如果找到得就是第二个以后得结点,调用前趋结点得成员函数删除之 delPtr=prevPtr—>DeleteAfter(); deletedelPtr; } //输出链表 cout 〈〈"List: "; PrintList(head,noNewline); cout< //清空链表 ClearList(head); } 实验结果如下: 2程序二 //lab9_2.cpp #include "link、h" intmain() { LinkedList〈int〉A,B; for(inti=0;i〈5;i++) { ﻩA.InsertRear(2*i+1); ﻩB.InsertRear(2*i+2); } A、Reset(); ﻩcout〈<"链表A得元素为: ” ; ﻩwhile(! A、EndOfList()) { ﻩcout<〈A、Data()〈< ”"; A.Next(); ﻩ} cout<〈 endl; B。 Reset(); ﻩcout<<”链表B得元素为: " ; ﻩwhile(! B。 EndOfList()) { ﻩcout<<B。 Data()<<” "; ﻩﻩB、Next(); } ﻩcout<< endl; cout<<"把B中得元素插入A中、、、” < ﻩB、Reset(); while(! B。 EndOfList()) { ﻩA、InsertRear(B、Data()); ﻩﻩB.Next(); } ﻩA。 Reset(); ﻩcout<<"此时,链表A得元素为: ”; while(! A、EndOfList()) ﻩ{ ﻩcout <〈 A、Data()<〈" ”; A。 Next(); } ﻩcout 〈〈 endl; } //link、h #ifndefLINKEDLIST_CLASS #define LINKEDLIST_CLASS #include #include〈cstdlib> usingnamespacestd; #ifndefNULL constintNULL=0; #endif //NULL #include"9-3、h template<classT> classLinkedList { private: //数据成员: //表头与表尾指针 Node〈T>*front,*rear; // 记录表当前遍历位置得指针,由插入与删除操作更新 Node<T>*prevPtr,*currPtr; //表中得元素个数 intsize; //当前元素在表中得位置序号。 由函数Reset使用 int position; //函数成员: //生成新节点,数据域为item,指针域为ptrNext Node<T> *GetNode(constT&item,Node<T>*ptrNext=NULL); //释放节点 voidFreeNode(Node〈T> *p); // 将链表L 拷贝到当前表(假设当前表为空)。 //被拷贝构造函数、operator=调用 voidCopyList(constLinkedList public: // 构造函数 LinkedList(void); LinkedList(constLinkedList //析构函数 ~LinkedList(void); // 重载赋值运算符 LinkedList〈T〉&operator=(const LinkedList〈T〉&L); //检查表得状态 intListSize(void)const; //返回链表中元素个数(size) intListEmpty(void)const; //size等于0时返回TRUE,否则返回FALSE //遍历表得函数 voidReset(intpos=0); //将指针currPtr移动到序号为pos得节点,prevPtr相应移动 //position记录当前节点得序号 voidNext(void);//使prevPtr与currPtr移动到下一个节点 intEndOfList(void)const; // currPtr等于NULL时返回TRUE,否则返回FALSE intCurrentPosition(void)const;//返回数据成员position //插入节点得函数: 插入一个数据域为item得节点 voidInsertFront(constT&item); //在表头插入 voidInsertRear(const T&item);//在表尾添加 void InsertAt(const T&item);//在当前节点之前插入 voidInsertAfter(const T&item);//在当前节点之后插入 //删除节点,释放节点空间,更新prevPtr、currPtr与size TDeleteFront(void); //删除头节点 voidDeleteAt(void);//删除当前节点 //返回对当前节点成员data得引用(使数据域可以被使用或修改) T&Data(void); //清空链表: 释放所有节点得内存空间。 被析构函数、operator=调用 void ClearList(void); }; template <classT〉 Node : GetNode(const T&item, Node<T〉*ptrNext) { Node〈T〉*p; p=new Node if(p==NULL) { cout<〈 ”Memory allocationfailure! \n"; exit (1); } return p; } template 〈class T〉 void LinkedList<T〉: : FreeNode(Node<T>*p) { deletep; } //将L复制到当前链表 template voidLinkedList : CopyList(const LinkedList<T〉& L) { //P用来遍历L Node<T> *p=L、front; intpos; //将L中得每一个元素插入到当前链表最后 while(p! =NULL) { InsertRear(p->data); p=p->NextNode(); } //如果链表空,返回 if (position ==-1) return; //在新链表中重新设置prevPtr与currPtr prevPtr=NULL; currPtr=front; for(pos=0;pos! =position;pos++) { prevPtr=currPtr; currPtr=currPtr-〉NextNode(); } } //建立一个新链表,即: 将有关指针设置为空,size为0,position为-1 template LinkedList<T>: : LinkedList(void): front(NULL),rear(NULL), prevPtr(NULL),currPtr(NULL), size(0),position(-1) {} template〈classT〉 LinkedList<T〉: : LinkedList(constLinkedList<T>&L) { front=rear=NULL; prevPtr= currPtr = NULL; size =0; position = —1; CopyList(L); } template〈classT> void
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