《 C++程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中綜合案例的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張玉軍

(遼寧科技大學(xué) 軟件學(xué)院，遼寧 鞍山 114051)

目前C++語言的教學(xué)資料一般集中在對(duì)語法的講授上，使用的案例也是為了配合語法的講解。但是C++語言內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)分散、語法靈活，依靠死記硬背肯定得不到好的學(xué)習(xí)效果。可以給學(xué)生提供合理的綜合案例，將孤立枯燥的C++語法融入到綜合案例中，從而將各章節(jié)的內(nèi)容銜接起來。

1 綜合案例內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.1 類與對(duì)象

講解完類的定義以后，設(shè)計(jì)一個(gè)處理一維整型數(shù)組的順序表類List，實(shí)現(xiàn)數(shù)組元素的插入，刪除，查找，輸出等功能。在主函數(shù)創(chuàng)建List類的對(duì)象，調(diào)用各成員函數(shù)驗(yàn)證代碼的正確性。

List類設(shè)計(jì)如下:

數(shù)據(jù)成員:

int data［MaxSize］;//存儲(chǔ)元素

int length;//順序表實(shí)際長(zhǎng)度，即數(shù)組中實(shí)際元素個(gè)數(shù)

成員函數(shù):

(1)初始化void Init()

功能:設(shè)置數(shù)據(jù)成員length的值為0。

(2)獲取順序表實(shí)際長(zhǎng)度int Length()

功能:獲取順序表實(shí)際長(zhǎng)度，即返回length的值。

(3)查找int Get(int i)

功能:查找下標(biāo)為i的元素的值，即如果i的值有效，則返回元素data［i］。

(4)插入void Insert(int i，int x)

功能:在下標(biāo)i處插入x，即如果i的值有效，將i后面的元素后移，然后data［i］賦值為x，線性表實(shí)際長(zhǎng)度加1。

(5)刪除int Delete(int i)

功能:在下標(biāo)i有效的前提下，刪除該元素，返回被刪除元素的值，被刪除元素后面各元素前移，線性表實(shí)際長(zhǎng)度減1。

(6)輸出void Display()

功能:輸出線性表，包括線性表實(shí)際長(zhǎng)度和各元素。

1.2 構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)

講解完構(gòu)造函數(shù)后，為順序表類List增加構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)和拷貝構(gòu)造函數(shù)，將靜態(tài)數(shù)組改為動(dòng)態(tài)數(shù)組，在主函數(shù)中增加菜單功能進(jìn)行測(cè)試。

List類設(shè)計(jì)如下:

數(shù)據(jù)成員:

int MaxSize;//順序表的最大長(zhǎng)度

int*data;//存儲(chǔ)元素

int length;//順序表實(shí)際長(zhǎng)度

新增或修改的成員函數(shù)

(1)構(gòu)造函數(shù)List(int size=100)

功能:動(dòng)態(tài)申請(qǐng)長(zhǎng)度為size的數(shù)組，將size賦給MaxSize，length賦值為0。

(2)拷貝構(gòu)造函數(shù)List(const List＆r)

功能:實(shí)現(xiàn)深拷貝，當(dāng)前對(duì)象的data指針先申請(qǐng)空間，然后再將順序表r中的數(shù)據(jù)復(fù)制到當(dāng)前對(duì)象。

(3)析構(gòu)函數(shù)～List()

功能:釋放由構(gòu)造函數(shù)動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存空間，delete［］data。

1.3 友元

講解完友元函數(shù)后，增加友元函數(shù)Merge，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)順序表的合并。List類新增的成員函數(shù)如下:friend void Merge(List＆La，List＆Lb)。

1.4 類模板

講解完類模板后，將順序表類List改為類模板。為更好地體現(xiàn)模板，在案例中添加學(xué)生類Student，體現(xiàn)出List改為模板后不但可以處理基本數(shù)據(jù)類型，還可以處理自定義數(shù)據(jù)類型。

1.5 繼承與派生

講解完繼承與派生后，以順序表類List為基類，派生棧類SeqStack，實(shí)現(xiàn)壓棧、彈棧、取棧頂元素，判斷棧空等功能，由順序表類派生出棧類。順序表類List保持不變，棧類SeqStack的成員函數(shù)為:

(1)壓棧成員函數(shù)void Push(int x)

功能:在棧不滿的前提下，即Length()!=Maxsize()，調(diào)用類List的成員函數(shù)Insert(Length()，x)，在位置Length()處插入x。

(2)彈棧成員函數(shù)int Pop()

功能:在棧非空的前提下，即Length()!=0，調(diào)用List的成員函數(shù)。Delete(Length()－1)，刪除棧頂即位置為L(zhǎng)ength ()－1的元素。返回被刪元素。

(3)取棧頂元素成員函數(shù)int Gettop()

功能:在棧非空的前提下，即Length()!=0，調(diào)用List的成員函數(shù)。Get(Length()－1)，獲取位置為L(zhǎng)ength()－1的元素的值。

1.6 多態(tài)性

講解完多態(tài)后，為學(xué)生類Student類增加＜和＜＜運(yùn)算符重載，擴(kuò)充順序表類模板功能。

2 結(jié)束語

通過引入綜合案例貫穿各個(gè)章節(jié)，每章對(duì)案例逐步完善，使得各章的知識(shí)點(diǎn)都融合在綜合案例中，更加有利于學(xué)生理解和掌握，有利于知識(shí)的融會(huì)貫通，收到很好的效果。

［1］張軍，婁偉.實(shí)踐教學(xué)改革與培養(yǎng)創(chuàng)新人才的研究與探討［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23(6):108－109.

［2］李學(xué)會(huì).C程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010(2):33－34.

［3］張錦祥.高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.浙江教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2007(7):71－76.