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1 C+面向对象程序设计基础【实验简介】学会用算法语言C+描述抽象数据类型，使用模板建立数据结构。理解数据结构的组成分为两部分，第一部分是数据集（数据元素），第二部分是在此数据集上的操作。从面向对象的观点看，这两部分代表了对象的属性和方法。掌握用C+描述数据结构的基本方法，即通过建立类来描述抽象数据类型。类的数据成员提供对象属性，成员函数提供操作方法，方法是公共接口，用户通过调用方法实现对属性的访问。【实验内容】1. 定义三维空间的坐标点TPoint2. 描述三维空间的球TBall，实现其主要操作（如计算体积和表面积，输出空间坐标等）。【主要代码】#includeusing namespace std;#define PI 3.1415926 /定义PI的值template /定义一个点的模板类class Tpoint /空间直角坐标系中的点private:T x,y,z; /虚拟类型的坐标值X,Y,Zpublic:Tpoint()x=0;y=0;z=0; /缺省构造函数Tpoint(T a,T b,T c)x=a;y=b;z=c; /带参数的构造函数Tpoint(Tpoint &a);T getx()return x; /返回坐标点的x值T gety()return y; /返回坐标点的y值T getz()return z; /返回坐标点的z值T Tpointmove(T mx,T my,T mz)x+=mx; y+=my; z+=mz; /移动位置(修改坐标值)void input()cout请分别输入点的坐标x,y,z的值：xyz; /输入球面上一点的坐标值void output()cout(x,y,z)endl;Tpoint operator=(Tpoint &p1);template Tpoint:Tpoint(Tpoint &p1)x=p1.getx();y=p1.getx();z=p1.getz(); /取坐标值template Tpoint Tpoint:operator =(Tpoint &p2)x=p2.getx();y=p2.getx();z=p2.getz();return *this;template class Tballprivate:Tpoint m;double radius;public:Tball()radius=0;Tball(Tpoint & zx,T zy)m=zx;radius=zy;T volume()return (4.0/3)*PI*radius*radius*radius;T area()return 4*PI*radius*radius;void setradius()cout请输入球的半径：radius;void setTpoint()cout请输入球的圆心坐标endl;m.input();void output()cout球的圆心坐标为;m.output();cout球的半径为radiusendl;void Tballmove(T mx,T my,T mz)m.Tpointmove(mx,my,mz);void main()Tball x1;x1.setradius();x1.setTpoint();cout球的表面积为x1.area()endl;cout球的体积为x1.volume()endl;x1.output();system(pause);【实验过程】【实验体会】 先熟悉老师给的定义点坐标的平面类，然后利用模板类定义球面点坐标类，定义PI的值，根据类实现函数的重载等操作。在定义了球类后，设置一个点作为球的球心，并初始化球心坐标。然后，根据要求，分别设计球体面积和体积的算法公式。虽然这是一个比较简单的程序设计，但刚开始时，我基本上是无从下手，再看了模板类后，我照着编了一个，然后经过不断的调试，我终于完成了第一个程序，自豪感油然而生。3 通讯簿管理（顺序表的应用）【问题描述】通讯簿是一个线性表，可以存储一定数量的联系人记录，提供查找、插入、删除和修改等操作。通讯簿的特点是以查找为主要操作，要求快速查找到指定对象的位置，故宜采用具有随机访问功能的顺序表。【数据结构】使用顺序表SeqList建立通讯簿。作为表项的联系人记录，至少应包括以下属性： 序号，姓名，与本人关系，电话号码其中序号具有唯一性。序号和姓名可作为查找的主要关键字。与本人关系可枚举为“亲人”、“朋友”和“同事”，主要作用是为联系人分组，并作为次要关键字。将上述联系人记录定义为一个结构（struct），在主程序中建立模板类顺序表SeqList的对象时用该结构实例化表结点的类型。【主要功能】程序应为用户提供操作选择界面，必要的操作包括：查找某人电话号码，添加新记录，修改记录，删除记录，打印亲人清单、朋友清单或同事清单以及退出等。另外，为初始化方便，原始数据可存储在磁盘文件中。【主要代码】#includeusing namespace std;#include#includestatic int n=1;enum RelationFriends,Familiers,Colleague;templatestruct Person char Num10;/编号 char PhoNum12;/电话号码 char Name20;/姓名 int m;/关系 Person( int &ite) m=ite;Person(int &p1,char Name,char P, char item) for(int i=0;i20;i+) Namei=Namei; for(int j=0;j11;j+)PhoNumj=Pj; for(int k=0;k10;k+) Numk=itemk; m=p1; ;templateclass SeqListprotected: Person *data;public: SeqList(T& x)data=new Person(x); bool Input(); void Output(); void Insert(); void Search(); void Show_All(); void Delete(); void Correct(); void Show_Select(); void Show_Friends(); void Show_Familiers(); void Show_Colleague();template bool SeqList:Input() static int l;coutdatal.Num;coutdatal.Name;coutdatal.PhoNum;coutdatal.m; l+; n+; return true;template void SeqList:Insert() this-Input(); cout信息已保存好！endl; template void SeqList:Search() char pr20; coutpr; bool flag=1; for(int li=0;lin-1;li+) if(IfEqual(pr,datali.Name)|IfEqual(pr,datali.Num) cout姓名：datali.Namett序号：datali.Numt电话：; for(int k=0;datali.PhoNumk!=0;k+) coutdatali.PhoNumk; coutt;Switch(datali.m);flag=0;/关系 if(flag) cout没有您需要的信息!请查证后再试!endl;template void SeqList:Show_All() cout所有人的信息如下：endl; for(int lm=0;lmn-1;lm+) cout序号：datalm.Numtt姓名：datalm.Namet电话：; for(int k=0;datalm.PhoNumk!=0;k+) coutdatalm.PhoNumk; coutt; Switch(datalm.m); template void SeqList:Show_Select()coutm;switch(m)case 1:Show_Familiers();break; case 2:Show_Colleague();break; case 3:Show_Friends();break;case 4:Search();break; default: cout关系设置错误！请重新设置！;break;template void SeqList:Show_Friends() cout所有朋友的信息如下: endl; for(int lm=0;lmn-1;lm+) if(datalm.m=3) cout序号：datalm.Numtt姓名：datalm.Namet电话：; for(int k=0;datalm.PhoNumk!=0;k+) coutdatalm.PhoNumk; coutt;Switch(datalm.m); template void SeqList:Show_Familiers() cout所有亲人的信息如下：endl; for(int lmm=0;lmmn-1;lmm+) if(datalmm.m=1) cout序号：datalmm.Numtt姓名：datalmm.Namet电话：; for(int k=0;datalmm.PhoNumk!=0;k+) coutdatalmm.PhoNumk; coutt; Switch(datalmm.m); template void SeqList:Show_Colleague() cout所有同事的信息如下：endl;for(int lmp=0;lmpn-1;lmp+) if(datalmp.m=2) cout序号：datalmp.Numtt姓名：datalmp.Namet电话: ; for(int k=0;datalmp.PhoNumk!=0;k+) coutdatalmp.PhoNumk; coutt; Switch(datalmp.m); template void SeqList:Correct() char ptk20; coutptk; bool flag=1; for(int lp=0;lpn-1;lp+)if(IfEqual(ptk,datalp.Name)|IfEqual(ptk,datalp.Num) coutdatalp.Num; coutdatalp.Name; coutdatalp.PhoNum; coutdatalp.m; flag=0; if(flag) cout您要修改的联系人不存在！endl;template void SeqList:Delete() char ptr20; coutptr;bool flag=1; for(int lr=0;lrn-1;lr+)if(IfEqual(ptr,datalr.Name)|IfEqual(ptr,datalr.Num) strcpy(datalr.Num,datan-2.Num);strcpy(datalr.Name,datan-2.Name); strcpy(datalr.PhoNum,datan-2.PhoNum); datalr.m=datan-2.m; n-; cout信息已删除endl; flag=0; if(flag) cout删除失败！endl; void Switch(int i)switch(i)case 1: cout亲人tendl;break;case 2: cout同事tendl;break; case 3: cout朋友tendl;break;default: cout关系设置错误！;break;int IfEqual(char p1,char p2)int flag=strcmp(p1,p2);return flag; void Menu() couttt#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*# endltt endltt *学生通讯录* endl tt endltt 1. 添加新联系人. 4. 查询联系人. endl tt endltt 2. 显示所有联系人. 5. 修改信息. endltt endltt 3. 删除联系人. 6. 关闭通讯簿. endl tt endltt*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#* endl;void main()cout 欢迎使用通讯簿endl; bool flag1=0; Menu(); int x=0; SeqList hyb(x); while (1) coutn; switch (n) case 1: hyb.Insert();break;/添加联系人 case 2: hyb.Show_All();break;/显示所有联系人 case 3: hyb.Delete();break;/删除联系人 case 4: hyb.Show_Select();break;/选择查询联系人 case 5: hyb.Correct();break;/修改联系人信息 case 6: cout tt安全退出 endl; flag1=1; break; default: break; if(flag1) break; system(pause);【实验过程】【实验体会】我认为这是一个超级难的程序，他考验的不是我们的知识，而是我们的耐心。要实现这个实验，要定义多个头文件，然后利用模板类，定义许多模板。定义了模板之后，在进行实例化。我在做这个程序的时候光是代码的输入就用了两天时间，然后一边百度，一边编程，经过各种努力终于实现，虽然有很多都是百度来的，但也经过了自己的思考。2链表的建立、合并与拆分【实验简介】链表是用链接存储的方式来表达线性表，它用指针表示结点间的逻辑关系，链表适用于插入或删除频繁，存储空间需求不定的情形。【实验内容】定义一个链表存储的线性表，除已给出的表元素插入、删除、查找等基本操作外，再提供表的合并、拆分和逆置等操作。在应用程序中建立两个整型的单链表对象A和B，应用线性表的基本操作对表的实例对象进行操作测试。1. 设线性链表A=(a1,a2,am),，B=(b1,b2,bm)，按下列规则合并A，B为线性表C的算法，即使得 C = (a1,b1,am,bm, b (m+1),bn) 当mnC表利用A表和B表中的结点空间构成。2. 将C表原地逆置。3. 将C表的中偶数和奇数分别链接为两个循环链表D和E。说明：每一次合并、拆分和逆置等操作的结果均要输出。【主要代码】#include#includetemplate struct LinkNode /链表结点类的定义 T data; /数据域 LinkNode *link; /链指针域 LinkNode(LinkNode *ptr = NULL ) link = ptr; /构造函数 LinkNode(const T& item, LinkNode *ptr = NULL) data = item; link = ptr; /构造函数;template class List /单链表类定义 protected: LinkNode *first; /表头指针public: List() first= new LinkNode; /构造函数 List(const T & x) first = new LinkNode(x); List(List&L); List()/* makeEmpty(); */ /析构函数 void oppo(); /逆转函数 void makeEmpty(); /将链表置为空表 int Length() const; /计算链表的长度 LinkNode *getHead() const return first; LinkNode *Search(T x);/搜索含x元素 LinkNode *Locate(int i) const;/定位第i个元素 bool getData(int i, T &x); /取出第i元素值 void setData(int i, T &x); /更新第i元素值 bool Insert (int i, T &x); /在第i元素后插入x bool Remove(int i, T &x); /删除第i个元素，x返回该元素值 bool IsEmpty() const /判表空否 return first-link = NULL ? true : false; void Sort(); /排序 void inputRear(T endtage); void output(); void output1(); List& operator=(List& L); void turn() int i=this-Length(); LinkNode *j=this-Locate(i); j-link=first; ;templateList&List:operator =(List&L)T value;LinkNode *srcptr = L.getHead();LinkNode *destptr = first = new LinkNode;while(srcptr-link!=NULL)value = srcptr-link-data;destptr-link=new LinkNode(value);destptr=destptr-link;srcptr=srcptr-link;destptr-link=NULL;return * this;templateList:List(List&L)T value;LinkNode*srcptr=L.getHead();LinkNode*destptr=first=new LinkNode;while(srcptr-link!=NULL)value=srcptr-link-data;destptr-link=new LinkNode(value);destptr=destptr-link;srcptr=srcptr-link;destptr-link=NULL;template void List:makeEmpty() LinkNode *q; while (first-link != NULL) q = first-link; /保存被删结点 first-link = q-link; /从链上摘下该结点 delete q; /删除 template int List : Length ( ) const LinkNode *p = first-link; int count = 0; while ( p != NULL ) /逐个结点检测 p = p-link; count+; return count;template LinkNode *List:Search(T x) /在表中搜索含数据x的结点, 搜索成功时函数返/该结点地址; 否则返回NULL。 LinkNode *current = first-link; while ( current != NULL ) if(current-data=x) break; else current = current-link; return current;template LinkNode *List:Locate ( int i ) const if (i 0) return NULL;/i不合理 LinkNode *current = first; int k = 0; while ( current != NULL & k link; k+; return current; /返回第 i 号结点地址或NULLtemplate bool List :getData(int i, T& x) /取出链表中第i个元素的值 if ( i = 0 ) return NULL; LinkNode *current = Locate(i); if ( current = NULL ) return false; else x = current-data; return true; template void List :setData(int i, T& x) /给链表中第i个元素的赋值x if ( i = 0 ) return; LinkNode *current = Locate(i); if ( cunent = NULL ) return; else current-data = x; template void List:output() LinkNode *current = first-link; while ( current !=NULL ) coutdatalink; templatevoid List:output1()LinkNode *current = first-link; while ( current != first ) coutdatalink; template bool List:Insert (int i, T& x) /将新元素 x 插入在链表中第 i 个结点之后。 LinkNode *current = Locate(i); if (current = NULL) return false; /无插入位置 LinkNode *newNode = new LinkNode(x); if ( newNode = NULL ) cerr内存分配错误！link = current-link; /链入 current-link = newNode; return true; /插入成功template bool List:Remove (int i, T& x ) /删除链表第i个元素, 通过引用参数x返回元素值 LinkNode *current = Locate(i-1); if ( current = NULL | current-link = NULL) return false; /删除不成功 LinkNode *del = current-link; current-link = del-link; x = del-data;delete del; return true;templatevoid List:inputRear(T endtage)LinkNode *newnode,*last;T val;makeEmpty(); cout请逐个输入单链表结点n并以输入endtage结束val;last=first;while(val!=endtage)newnode=new LinkNode(val);if(newnode=NULL)cerr存储分配错误！link=newnode;last=newnode;cinval;last-link=NULL;templatevoid List:oppo()int i=this-Length();if(i=0)cout空!endl;elseLinkNode*first1=first;LinkNode*current;LinkNode*last;for(int n=i;n1;n-)current=Locate(i);last=Locate(i-1);last-link=NULL;current-link=first1-link;first1-link=current;first1=current;templateList hebing(List&x,List&y)int l1,l2;l1=x.Length();l2=y.Length();if(l1=l2)for(int i=1;i=l2;i+)int b;y.getData(i,b);x.Insert(2*i-1,b);return x;elsefor(int j=1;j=l1;j+)int c;x.getData(j,c);if(j=1)y.Insert(0,c);elsey.Insert(2*j-1,c);return y;templateList jishu(List D)int i=D.Length();int count1=0;List f;for(int j=1;j=i;j+)int q;D.getData(j,q);if(q%2=1)f.Insert(count1,q);count1+;return f;templateList oushu(List E)int i=E.Length();int count2=0;List f;for(int j=1;j=i;j+)int p;E.getData(j,p);if(p%2=0)f.Insert(count2,p);count2+;return f;void main()ListA,B;A.inputRear(0);B.inputRear(0);ListA1(A);ListB1(B); ListC=hebing(A,B);ListF(C);ListD(jishu(C);D.turn(); /D变循环链表ListE(oushu(C);E.turn(); /E变循环链表F.oppo();cout两个单链表经合并后为：endl;C.output();cout合并后的单链表经拆分后的奇数部分为：endl;D.output1(); /输出循环链表Dcout合并后的单链表经拆分后的偶数部分为：endl;E.output1(); /输出循环链表Ecout合并后的单链表经逆转后为：endl;F.output();【实验过程】【实验体会】链表是用链接存储的方式来表达线性表，利用指针来表示链表节点间的逻辑关系，在编程是可以对照课本上的模板类进行类似改变。建立多个模板类，对链表进行重新排序，拆分。每一个模板都有其作用，在编程时要细致认真，不可马虎，而且要有耐心。步步执行程序，步步调试。5 将中缀表达式转换为后缀表达式【问题描述】表达式转换。输入的中缀表达式为字符串，转换得到的后缀表达式存入字符数组中并输出。例如： a*(x+y)/(b-x) 转换后得： a x y + * b x - /【数据结构】l 定义一个暂时存放运算符的转换工作栈opst。l 中缀表达式字符串char *infix;l 后缀表达式字符串char *postfix;【算法提示】转换规则：把运算符移到它的两个操作数后面，删除掉所有的括号。从头到尾扫描中缀表达式，对不同类型的字符按不同情况处理：l 数字或小数点，直接写入字符串postfix，并在每个数值后面写入一个空格；l 左括号，进栈，直到遇见相配的右括号，才出栈；l 右括号，表明已扫描过括号内的中缀表达式，把从栈顶直到对应左括号之间的运算符依次退栈，并把结果推入栈内；l 对于运算符，分两种情况处理：u 该运算符的优先级大于栈顶符号的优先级，则入栈；u 若该运算符的优先级小于栈顶优先级，则先弹出栈顶运算符、写入postfix串；继续将该运算符与栈顶运算符比较，直到能把它推入栈内为止（即优先级大于栈顶运算符）。说明：自行设计运算符优先级的表示。【主要代码】#include#include#include#includeconst int stackIncreament=20;templateclass SeqStackpublic:SeqStack(int sz=50);SeqStack()deleteelements;bool Push(const T&x);bool Pop(T&x);bool getTop(T&x);bool IsEmpty()constreturn(top=-1)?true:false;bool IsFull()constreturn(top=maxSize-1)?true:false;int getSize()constreturn top+1;void MakeEmpty()top=-1;private:T*elements;int top;int maxSize;void overflowProcess();templateSeqStack:SeqStack(int sz):top(-1),maxSize(sz)elements=new TmaxSize;assert(elements!=NULL); templatevoid SeqStack:overflowProcess()T*newArray=new