【C++】day3学习成果：类

news2024/11/25 10:29:02

1.自行封装一个栈的类，包含私有成员属性：栈的数组、记录栈顶的变量
成员函数完成：构造函数、析构函数、拷贝构造函数、入栈、出栈、清空栈、判空、判满、获取栈顶元素、求栈的大小
头文件stack.h:

#ifndef STACK_H
#define STACK_H

#include <iostream>

using namespace std;

#define MAX 8

class Stack
{
private:
    int *data;      //栈的数组，指向堆区空间，用于存储栈的容器
    int top;        //记录栈顶的变量
public:
    //无参构造函数
    Stack();
    //有参构造函数
    Stack(int data);
    //析构函数
    ~Stack();
    //拷贝构造函数
    Stack(const Stack &other);
    //入栈
    bool stack_push(int e);
    //出栈
    bool stack_pop();
    //清空栈
    void stack_free();
    //判空
    bool stack_empty();
    //判满
    bool stack_full();
    //获取栈顶元素
    int stack_top();
    //求栈的大小
    int stack_size();
};



#endif // STACK_H

源文件stack.cpp:

#include"stack.h"
#include<iostream>

无参构造函数
//Stack::Stack(){}
有参构造函数
//Stack::Stack(int data){}
析构函数
//Stack::~Stack(){}
拷贝构造函数
//Stack::Stack(const Stack &other){}
//无参构造函数
Stack::Stack():top(-1),data(new int[MAX]){
    cout<<"Stack::无参构造函数:初始化栈成功"<<endl;
}
有参构造函数
//Stack::Stack(int data){
//    cout<<"Stack::有参构造函数"<<endl;
//    top=data;
//}
//析构函数
Stack::~Stack(){
    cout<<"Stack::析构函数"<<endl;
    delete []data;
    data=nullptr;
}
//拷贝构造函数
Stack::Stack(const Stack &other):data(other.data),top(other.top){
    cout<<"Stack::拷贝构造函数"<<endl;
}

//入栈
bool Stack::stack_push(int e)
{
    if(top<-1)
    {
        cout<<"所给栈不合法"<<endl;
        return false;
    }else if(stack_full())
    {
        cout<<"入栈失败，栈满"<<endl;
        return false;
    }
    //先加后压
    top++;
    this->data[top]=e;
    cout<<data[top]<<"入栈成功"<<endl;
    return true;
}

//出栈
bool Stack::stack_pop()
{
    if(top<-1)
    {
        cout<<"所给栈不合法"<<endl;
        return false;
    }
    //出栈逻辑：先弹后减
    cout<<data[top]<<"出栈成功"<<endl;
    top--;
    return true;
}

//清空栈
void Stack::stack_free()
{
    if(top<-1)
    {
        cout<<"所给栈不合法"<<endl;
        return;
    }
    for(top;top>-1;top--)
    {
        stack_pop();
    }

    top=-1;

    cout<<"清空成功"<<endl;
}

//判空
bool Stack::stack_empty()
{
    if(top==-1)
    {
        return true;
    }else
    {
        if(top<-1)
        {
            cout<<"所给栈不合法"<<endl;
        }
        return false;
    }
}

//判满
bool Stack::stack_full()
{
    if(top<-1)
    {
        cout<<"所给栈不合法"<<endl;
        return false;
    }else if(top==MAX-1)
    {
        return true;
    }else
    {
        return false;
    }

}

//获取栈顶元素
int Stack::stack_top()
{
    if(top<-1||stack_empty())
    {
        cout<<"获取失败"<<endl;
        return NULL;
    }

    return data[top];
}

//求栈的大小
int Stack::stack_size()
{
    if(!stack_empty())
    {
        return top+1;
    }
    cout<<"所给链表不合法"<<endl;
    return -1;
}

主函数main.cpp:

#include "stack.h"

int main()
{
    Stack s;
    //入栈
    for(int i=MAX;i>=0;i--)
    {
        s.stack_push(i);
    }
    if(s.stack_full())
    {
        cout<<"栈满"<<endl;
    }
    //出栈
    for(int i=0;i<MAX;i++)
    {
        s.stack_pop();
    }
    s.stack_push(1);
    s.stack_push(2);
    s.stack_push(3);
    s.stack_push(11);
    s.stack_push(12);
    s.stack_push(111);
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    s.stack_pop();
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    s.stack_free();
    if(s.stack_empty())
    {
        cout<<"栈空"<<endl;
    }
    s.stack_push(1);
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    s.stack_push(2);
    s.stack_push(3);
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;

    Stack s2;
    s2.stack_push(3);
    s2.stack_push(2);
    s2.stack_push(1);
    s=s2;
    cout<<"栈顶元素为："<<s.stack_top()<<endl;
    cout<<"&s2="<<&s2<<",&s="<<&s<<endl;

    return 0;
}

运行结果：
运行结果1

2.自行封装一个循环顺序队列的类，包含私有成员属性：存放队列的数组、队头位置、队尾位置
成员函数完成：构造函数、析构函数、拷贝构造函数、入队、出队、清空队列、判空、判满、求队列大小

头文件linkqueue.h：

#ifndef LINKQUEUE_H
#define LINKQUEUE_H

#include <iostream>

using namespace std;

#define MAX 8

class ListQueue
{
private:
    int *data;      //存放队列的数组，初始化时向堆区申请数组空间
    int front;      //队头位置,记录对头所在的元素下标
    int tail;      //队尾位置，记录最后一个元素的下一个下标的位置
public:
    //无参构造函数
    ListQueue();
    //有参构造函数
    ListQueue(int data);
    //析构函数
    ~ListQueue();
    //拷贝构造函数
    ListQueue(const ListQueue &other);
    //入队
    bool ListQueue_push(int e);
    //出队
    bool ListQueue_pop();
    //清空队
    void ListQueue_free();
    //判空
    bool ListQueue_empty();
    //判满
    bool ListQueue_full();
    //求队列的大小
    int ListQueue_size();
};

#endif // LINKQUEUE_H

源文件linkQueue.cpp：

#include "linkQueue.h"

//无参构造函数
ListQueue::ListQueue():
    data(new int[MAX]),front(0),tail(0)
{
    cout<<"Stack::无参构造函数:初始化循环队列成功"<<endl;
}
//有参构造函数
//ListQueue::ListQueue(int data){}

//析构函数
ListQueue::~ListQueue()
{
    cout<<"Stack::析构函数"<<endl;
    delete []data;
    data=nullptr;
}

//拷贝构造函数
ListQueue::ListQueue(const ListQueue &other):
    data(other.data),front(other.front),tail(other.tail)
{
     cout<<"Stack::拷贝构造函数"<<endl;
}

//入队
bool ListQueue::ListQueue_push(int e)
{
    if(ListQueue_full())
    {
        cout<<"入队失败\n"<<endl;
        return false;
    }
    //将数据放在队尾所在地方
    data[tail]=e;
    cout<<"data["<<tail<<"]="<<e<<" 入队成功"<<endl;
    //队尾后移
    tail=(tail+1)%MAX;
    return true;
}

//出队
bool ListQueue::ListQueue_pop()
{
    if(ListQueue_empty())
    {
        cout<<"出队失败\n"<<endl;
        return false;
    }
    cout<<"data["<<front<<"]="<<data[front]<<" 出队成功"<<endl;
    //队头后移
    front=(front+1)%MAX;
    return true;
}
//清空队
void ListQueue::ListQueue_free()
{
    for(int i=front;i<tail;i++)
    {
        data[i]=NULL;
    }
    front=tail=0;
    cout<<"清空队列成功"<<endl;
}

//判空
bool ListQueue::ListQueue_empty()
{
    if(front==tail)
    {
        return true;
    }else
    {
        return false;
    }
}

//判满
bool ListQueue::ListQueue_full()
{
    if((tail+MAX)%MAX==front && !ListQueue_empty())
    {
        return true;
    }else
    {
        return false;
    }
}
//求队列的大小
int ListQueue::ListQueue_size()
{
    return (tail+MAX-front)%MAX;
}

主函数main.c:

#include "linkQueue.h"

int main()
{
    ListQueue queue;

    queue.ListQueue_push(1);
    queue.ListQueue_push(2);
    queue.ListQueue_push(3);
    queue.ListQueue_push(8);
    queue.ListQueue_push(9);
    queue.ListQueue_push(10);
    queue.ListQueue_push(11);
    queue.ListQueue_push(12);
    queue.ListQueue_push(13);
    queue.ListQueue_pop();
    queue.ListQueue_push(1);

    queue.ListQueue_free();
    queue.ListQueue_push(10);
    queue.ListQueue_push(11);
    queue.ListQueue_push(12);
    cout<<"size of queue="<<queue.ListQueue_size()<<endl;

    cout<<"*************************"<<endl;
    ListQueue queue2;
    queue2.ListQueue_push(1);
    queue2=ListQueue(queue);
    cout<<"size of queue2="<<queue2.ListQueue_size()<<endl;


    return 0;
}

运行结果：
运行结果2

3.思维导图
C++day3

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