徐奕E21614061:链表迭代器模式实现与实验报告

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本实验报告主要探讨的是迭代器模式在软件构造中的应用,实验名为"软件构造实验71:迭代器模式编程实现",由学生徐奕(学号E21614061)于2019年5月22日完成,其所属院系为计算机科学与技术学院,专业为软件工程。 迭代器模式的核心目的是提供一种通用的方式来访问聚合对象(如列表)的元素,同时避免直接暴露对象的内部实现细节。这种模式强调了封装和抽象,允许客户端通过迭代器接口(Iterator)安全地遍历集合,而无需关心集合的具体结构。例如,在本实验中,学生们需要自定义一个链表类(LinkList,作为具体聚合类ConcreteAggregate),其中每个节点包含整型和双精度浮点数两个字段。 实验要求实现一个链表的外部迭代器,支持从头到尾和从尾到头两种遍历方式,这样就可以通过迭代器类(ConcreteIterator)访问链表中的数据。通过这种方式,客户代码只需关注迭代操作,而不必关心链表的具体实现。迭代器模式的适用性在于它提供了灵活性,使得对不同聚合结构的遍历可以统一处理,而且可以在不修改客户代码的情况下,更改聚合类的行为。 结构上,参与者的角色包括: 1. Iterator:抽象迭代器接口,定义了遍历元素的操作,如前进、后退和检查是否到达结尾等。 2. ConcreteIterator:具体的迭代器实现,负责跟踪聚合中的当前元素,并提供遍历的方法。 3. Aggregate:聚合类的抽象接口,用于创建迭代器对象。 4. ConcreteAggregate:链表类(如LinkList)作为具体聚合,实现创建迭代器的功能。 通过这种方式,迭代器模式实现了以下效果: - 封装性:隐藏了集合的具体实现,只通过迭代器暴露必要的操作接口。 - 统一性:提供了统一的遍历接口,使客户端可以以相同的方式处理各种类型的聚合对象。 - 灵活性:容易扩展和修改,支持多种遍历策略,且不需改动调用者代码。 实验中,学生们需要实现的代码可能包括链表类(LinkList)的定义、迭代器类(ConcreteIterator)的实现以及相关的遍历函数。这些函数可能涉及插入、删除、移动元素等操作,以及创建和销毁迭代器对象的过程。 通过这次实验,学生不仅掌握了迭代器模式的应用,还锻炼了他们的数据结构和面向对象编程技能,理解了如何在设计中考虑封装和可维护性。