程序概要设计:链表的类继承与接口设计
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更新于2024-07-12
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"这篇文档主要讨论了在概要设计阶段如何利用类的继承关系来设计链表数据结构,包括链表的通用设计、特定应用程序的相应设计以及界面设计。此外,还介绍了类的组成和派生关系,并给出了链表类和节点类的详细设计实例。"
在软件开发中,类的继承关系是面向对象编程中的核心概念之一,它允许我们创建一个新类(子类)来扩展或修改现有类(父类)的功能,而无需重复编写相同的代码。在链表数据结构的设计中,利用继承关系可以有效地实现不同类型的链表,如整数链表(IntList)和字符链表(CharList)。
链表的通用设计通常包含以下几个关键部分:
1. **节点类(Node)**:节点是链表的基本组成单元,通常包含一个数据字段和指向下一个节点的指针。在示例中,`Node` 类有一个 `next` 指针,用于链接下一个节点。
2. **链表类(List)**:链表类管理节点的存储和操作,如插入、删除、遍历等。在给出的 `classList` 示例中,包含了 `head`(头节点)、`tail`(尾节点)、`cur`(当前节点)指针,以及链表长度 `length`。此外,链表类还提供了构造函数、析构函数以及一系列成员函数,如 `Append`(追加节点)、`DeleteCurrent`(删除当前节点)等。
3. **类的派生关系**:为了实现特定类型的链表,我们可以从通用的 `List` 类派生出如 `IntList` 和 `CharList`。这些派生类可以添加特定类型的数据操作,同时继承 `List` 类的通用功能。
4. **特定应用程序的相应设计**:在实际应用中,链表可能需要根据具体需求进行定制。例如,如果应用程序需要处理字符串,可以创建一个 `StringList` 类,派生自 `List`,并提供与字符串相关的操作。
5. **界面设计**:虽然文档没有深入讨论界面设计,但在实际项目中,用户界面应提供一种直观的方式来与链表交互,如添加、查看和删除节点,这通常通过图形用户界面(GUI)或命令行接口(CLI)实现。
6. **详细设计**:在详细设计阶段,我们将更深入地实现各个类的方法。例如,`Node` 类中定义了一个友元(friend)函数 `classList`,允许链表类访问节点的内部结构。`classList` 的 `DeleteCurrent` 函数可能需要访问 `Node` 类的私有成员 `next` 来删除当前节点。
本文档提供了一个关于如何使用面向对象设计方法,特别是类的继承关系,来构建链表数据结构的实例。这种设计方法提高了代码的可重用性和可扩展性,使得在不同的应用程序中能灵活地使用和调整链表结构。
2009-05-23 上传
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