c++数据结构实验指导书

### C++数据结构实验指导书知识点总结 #### 一、C++作为数据结构描述工具的选择 随着计算机科学的发展，不同的编程语言被用于数据结构的教学和实践。早期的数据结构教材主要采用Pascal语言作为描述工具，随后C语言逐渐普及并成为主流。近年来，随着面向对象编程的兴起，C++因其强大的功能和面向对象特性成为了现代数据结构教学中的首选工具之一。 #### 二、C++基本知识补充介绍 本章节将详细介绍C++中与数据结构相关的几个核心概念，包括结构体(struct)和类(class)的基本使用方法，这对于理解后续的数据结构实验至关重要。 ##### 1. 结构体(struct) - **定义**: 在C++中，`struct`是一种复合数据类型，用于将不同类型的数据组合在一起形成一个整体。 - **语法**: 定义结构体的一般格式如下： ```cpp struct 结构体类型名 { 类型名1 变量名1; // 数据子域 类型名2 变量名2; ... 类型名n 变量名n; }; ``` - **示例**: ```cpp struct Student { // 定义结构体Student long num; // 学号 int x; // 成绩 char name[10]; // 姓名 }; ``` - **访问数据子域**: - 创建结构体变量后，可以通过“结构体变量名.数据子域”的方式来访问各个数据子域。 - 示例代码: ```cpp Student s1; // 声明创建一个结构体变量s1 s1.num = 1001; s1.x = 83; strcpy(s1.name, "李明"); cout << "姓名：" << s1.name << endl; cout << "学号：" << s1.num << endl; cout << "成绩：" << s1.x << endl; ``` ##### 2. 结构体数组 - **定义**: 可以定义一个结构体数组，其中每个元素都是结构体类型。 - **示例**: ```cpp Student a[5]; // 声明创建一个结构体数组a for (int i = 0; i < 5; i++) { cout << "学号："; cin >> a[i].num; // 输入数组元素a[i]的学号域 cout << "姓名："; cin >> a[i].name; // 输入数组元素a[i]的姓名域 cout << "成绩："; cin >> a[i].x; // 输入数组元素a[i]的成绩域 } ``` ##### 3. 类(class) - **定义**: 类是C++中的一个核心概念，是面向对象编程的基础。类是由数据成员和相关的函数成员组成的。 - **语法**: 定义类的一般格式如下： ```cpp class 类名 { 数据成员; 函数成员; }; ``` - **访问控制**: - 类的数据成员和函数成员具有不同的访问控制权限，主要包括： - 公有(public): 可以被程序中的任何部分访问。 - 私有(private): 只能在类的内部访问。 - 受保护(protected): 类的内部和继承的子类可以访问。 - 示例代码: ```cpp class Students { // 定义类结构体Students private: // 私有成员 long num; // 学号 int x; // 成绩 char name[10]; // 姓名 public: // 公有成员 Students() { // 构造函数 } void setNum(long n) { // 设置学号 num = n; } void setName(char *n) { // 设置姓名 strcpy(name, n); } void setScore(int s) { // 设置成绩 x = s; } void display() { // 显示信息 cout << "姓名：" << name << endl; cout << "学号：" << num << endl; cout << "成绩：" << x << endl; } }; ``` #### 三、面向对象的设计思想在数据结构中的应用 在数据结构实验中，通常会将典型的数据结构设计为类(`class`)，而典型算法则被设计为类的成员函数。这样做的好处是可以充分利用C++的面向对象特性，使得程序结构更加清晰、易于维护。 例如，可以将链表、栈、队列等数据结构设计为类，并将插入、删除、查找等操作封装为类的成员函数。这种方式不仅能够提高代码的复用性，还能增强程序的安全性和可扩展性。 #### 四、总结 通过以上介绍，我们可以看到C++作为一种强大的编程语言，在数据结构实验中扮演着重要角色。通过了解结构体和类的基本使用方法，以及如何利用面向对象的思想来组织和管理数据结构，能够帮助学生更好地理解和实现复杂的数据结构算法。此外，熟悉这些基础知识也为进一步学习更高级的数据结构和算法奠定了坚实的基础。