c++实验题

实验五结构和类实验目的∙学习结构的定义和使用∙学习使用结构构建链表式数据结构∙理解结构与指针的关系∙学习类的定义、实例化的方法∙学习使用构造函数和析构函数∙学习类成员访问控制的运用∙学习使用静态成员、内联成员函数∙学习堆对象的分配、使用与释放∙体会面向对象程序设计方法实验内容1. 用结构构建链表设计一个单向链表。

从标准输入读取若干整数，建立链表，每次读入的数放入链表结尾。

当用户输入 0时，结束链表的建立工作。

然后从前往后依次输出链表节点中的内容。

每个节点包含两个值，一个是真正存放的整数值，另一个为指向链表中下一个节点的指针。

链表中最后一个节点不指向任何节点，所以指针为空（NULL）。

表头指针和表尾指针分别指向链表的头节点和尾节点。

[测试数据]程序输出：Please input integers to build the link(0 TO END):用户输入：3 4 5 6 7 8 9 0程序输出：Link elements:3 4 5 6 7 8 9[实现要求]1.用链表存放输入的整数。

链表节点空间动态申请。

链表节点结构和链表数据类型的参考定义为：//定义链表节点类型typedef struct node{int elem;struct node *next;} Node;//定义链表类型typedef Node * Link;2.在链表建立结束后，输出链表节点内容的同时释放节点空间。

3.处理申请不到空间的情况。

[实现提示]1.因为每次插入节点是在链表尾，而输出链表是从链表头，所以可以用两个指针记录链表。

一个为头指针，一个为尾指针。

2.第一次插入节点时需要考虑链表为空的情况。

3.建立一个新节点的过程为： // 建立一个新的节点 Node * pNode = newNode;if (pNode == NULL) {cout << "Memory insufficient!";break;}pNode->elem = k;pNode->next = NULL;4.顺序遍历链表的过程为： Node *pNode = head;while (pNode != NULL) {访问pNode所指节点的内容；pNode = pNode->Next;}5.将新节点加到链表中的过程为：if (head == NULL)head = tail = pNode;else {tail->next = pNode;tail = pNode;}1.pNode->elem = k;pNode->next = NULL;2.顺序遍历链表的过程为：Node *pNode = head;while (pNode != NULL) {访问pNode所指节点的内容；pNode = pNode->Next;}3.将新节点加到链表中的过程为：if (head == NULL)head = tail = pNode;else {tail->next = pNode;tail = pNode;}[思考问题]1.如果是双向链表，程序要做那些改动？2. 队列类设计一个队列类，模拟实际生活的队列，队列中的元素服从先进先出的规则。

每次有新的元素入列时，就放在队列尾。

元素出列时，从队列头出。

开始时队列为空。

队列的示意图为：[实现要求]1.利用上一实验设计的链表结构存放队列类中的队列元素。

也即队列元素的空间是动态申请的。

2.在构造队列对象时，初始化该链表，在析构队列对象时，释放链表所占的空间。

3.队列类用单独的文件”queue.cpp”实现，队列类的定义放在一个头文件”queue.h”中，主文件名为main.cpp。

4.队列类中的元素为整数，并提供以下服务：void put (int newVal); //在队尾加入一个新元素int get ( ); //取出队头元素，并释放节点空间int getCount()； //取队列中元素的个数bool empty() ； //判断队列是否为空bool是Visual C++定义的数据类型，它其实是一种整数类型。

具有bool类型的变量只有两种值：true或false。

一个条件表达式返回的值就是bool类型的。

如表达式i!=0在i的值为0时返回false，在不为0时返回true。

要求将函数empty()和getCount()定义为内联函数，另外两个定义为非内联函数。

数据成员全定义为私有成员或保护成员。

5.使用队列类的主程序为：#include <iostream.h>#include "queue.h"int main() {Queue q;int i;//输出队列是否为空cout << "Queue empty:";if (q.empty())cout << "Yes" << endl;elsecout << "No" << endl;//往队列中依次放入四个数cout << endl << "4 elements enter queue" << endl;for(i = 0; i < 4; i++)q.put(i);//输出队列是否为空cout << "Queue empty:";if (q.empty())cout << "Yes" << endl;elsecout << "No" << endl;//取出两个数cout << endl << "2 elements leave queue:";cout << q.get() << " ";cout << q.get() << " ";//再放入两个数cout << endl << "2 elements enter queue" << endl;q.put(4);q.put(5);//按顺序输出剩下的队列成员cout << "Elements left:" ;int num = q.getCount();for(i = 0; i < num; i++)cout << q.get() << " ";cout << endl;return 0;}[实现提示]1.队列中使用的链表定义为： //定义链表节点类型typedef struct node{int data;struct node *next;} QueueDataNode;//定义链表类型typedef QueueDataNode * QueueData;队列类的私有数据成员定义如下：int count; //队列元素个数QueueData dataLinkHead, dataLinkTail;//队头、队尾指针2.在队列中插入一个元素的程序如下：void Queue::put (int newData){//建立一个新的结点QueueDataNode *pNew = new QueueDataNode;if (pNew == NULL) { //判断是否申请到空间cout << "Memory Insufficient!";return;}pNew->data = newData; //为新节点填充内容pNew->next = NULL;//将新节点插入到链表中if (dataLinkTail == NULL) //队列为空, 新结点成为第一个结点dataLinkHead = dataLinkTail = pNew;else { //队列不空dataLinkTail->next = pNew;dataLinkTail = pNew;}count++;}1.静态成员修改上一个实验得到的队列类，为其增加一个静态数据成员，可以记录程序中产生的队列个数。

[实现要求]1.提供静态成员函数getQueueNumber()，可以返回队列的个数，函数原型为：int getQueueNumber(void);2.每当构建一个新的队列对象时，队列计数自动增1，而队列对象消亡时，队列计数自动减13.下面是测试你设计的类的主程序：#include <iostream.h>#include "queue.h"void main() {Queue q1,q2,q3;Queue *q4,*q5;cout << "Total Queues:" << Queue::getQueueNumber() << endl;q4 = new Queue;q5 = new Queue;cout << "Total Queues:" << Queue::getQueueNumber() << endl;delete q4;cout << "Total Queues:" << Queue::getQueueNumber() << endl;delete q5;}[实现提示]在队列类的构造函数和析构函数中分别做计数值增减的操作。

[思考问题]1.在什么地方初始化类的静态数据成员？2.非静态成员函数能否访问静态数据成员？。