C++语言------顺序表实现,用动态数组的方法

C++ 中常用的一些东西,通过使用动态数组来实现顺序表,

掌握了一下知识点:

1.预处理有三中方法

宏定义,文件包含,条件编译

2.使用同名的变量时,可以在外层使用命名空间 类解决变量名重定义的错误

3.类中三个访问权限,

public : 　 　公有访问权限,主要写一些函数接口

protected: 　保护访问

private　   　私有访问权限      封装性,

4.构造函数\析构函数

5.重载运算符

sub.h文件

/*
    实现一个顺序表
    1.创建类.成员包含.指向顺序表的指针,顺序表的长度,顺序表的元素个数
    2.实现功能:添加,删除,修改,查看
*/
//用头文件进行声明的时候,可以使用 ifnedf endif
#ifndef __SUB_H__    
/*
    #ifndef  是if not define 的简写 
    它是预处理功能三种(宏定义,文件包含,条件编译)的条件编译
    再C++中使用可以避免出现 " 变量重复定义的错误  "
*/
#define __SUB_H__
#include <iostream>
using namespace std;

//使用作用域,保证函数名不会出错
namespace data
{
    //创建vector类
    class vector
    {
        //定义私有成员,包括指向空间的指针,空间大小,空间元素个数
    private:
        int *element = nullptr;
        size_t count = 0;    //size_t 是地址线宽度 int是数据线宽度,
        size_t length = 0;
        //定义保护成员  新空间不足需要生成新空间
    protected:
        bool re_new(int size);
        //定义公有成员函数包括:构造函数,析构函数,成员其它函数
    public:
        //可以统一使用返回值为bool的来确定函数的使用情况
        //析构函数 进行初始化的作用 
        //这里首先,初始化一下,默认参数 在这里声明 定义不用
        vector(int count=10);

        //析构函数 进行指针等的释放工作
        ~vector();

        //顺序表添加  使用bool为返回值,方便检测是否函数运行成功
        //插入需要两个参数:分别是插入的位置,插入的内容
        bool insert(int index, int elem);

        //顺序表删除  只需要插入删除的位置即可
        bool erase(int index);

        //重载[] 进行内容的查找及修改
        int & operator[](int index);
        //查看元素个数
        int Ssize()const { return length; }
        //运算符重载,方便输出
        //使用友元函数重载cout运算符
        friend ostream & operator<<(ostream & o, const vector & vec);
    };

}

#endif // !__SUB_H__

sub.cpp文件

#include "sub.h"
using namespace std;
//前边类定义了作用域,这里需要使用才能访问
namespace data
{
    //构造函数   需要作用域来明确函数属于哪里
    vector::vector(int count )    //参数已经为10,在声明中
    {
        //初始化基本成员变量
        //因为要使用类内的count来赋值,碰到相同变量名,
        //使用this指针来区分.有this指针的是属于类的变量
        this->count = count;
        length = 0;        //元素个数,初始为0
        //初始化指向顺序表空间的指针
        //在堆内申请空间,空间大小为count 
        element = new int[count];  //  = {0}; 初始化繁琐
        //申请完空间需要对空间进行初始化 \
         使用memset(指针变量,初始值, 空间大小 )
        memset(element ,0,sizeof(int)*count);
    }
    //析构函数   析构没参数, 构造有参数,参数可变
    //析构函数    用来释放对象占用的空间
    vector::~vector()
    {
        //首先释放指向空间的指针
        //判断指针现在是否为空
        if (element!=nullptr)
        {
            //使用 new 申请, delete 进行释放,
            //这里使用方括号是因为 申请时, 类型是 int[] 
            delete[] element;
        }
        //初始化元素个数
        length = 0;
    }
    //顺序表插入\添加
/*
    需要考虑:
    1.插入的位置是否合适,有可能插入的是-1的位置,数组下标最小为0,-1就会出现错误
    2.判断空间大小,因为空间大小是初始设定的,在添加数据时有可能数据超出
    3.添加元素的位置,需要讲后边的所有元素向后移动一位,才能空出来
    4.将空出来的位置赋值需要的元素
    5.将元素个数 +1
    6.返回成功
*/
    //index 为插入的位置, elem为插入的元素内容
    //不要忘记类的作用域
    bool vector::insert(int index ,int elem)
    {
        //1.判断位置
        if (index<0 || index >length)
        {
            //因为不合适,所以需要退出程序
            return false;
        }
        //2.判断空间大小  看元素个数是否和空间大小相等,相等说明空间不足
        if (length == count)
        {
            //相等说明空间不足,需要开辟新内存
            //这里直接使用 类的成员函数, 如果开辟空间失败需要提示一下
            if (!re_new(count+10))
            {
                printf("空间申请失败!");
                //使用system 让用户看到提示
                system("pause");
                //exit为C++的退出函数,exit(0)正常退出,非0 非正常退出
                exit(-1);
            }
        }
        //3.插入位置移动  通过循环遍历,位置,将位置后移
        //这里的i 需要等于元素的个数, 因为总长度才能找到对应 存在的位置
        //当i到需要插入的位置时,在向后移动一次,就可以空出这个位置了
        for (int i=length-1; i>=index; --i )
        {
            //将当前位置元素移动到下一个位置,
            element[i + 1] = element[i];
        }
        //将插入位置 赋值内容
        element[index] = elem;
        //因为插入了一个内容所以需要将元素个数 +1
        ++length;
        //返回成功
        return true;
    }
    //删除元素
/*
    需要考虑:    
    1.判断位置是否有效
    2.删除的位置,后边的依次向前移动一位
        这里需要注意,最后一位的问题.因为是依次向前移动,所以需要将最后一位赋值为0 ,
        就是说:最后一个元素的下一位也要向前移动,覆盖原来的元素
    3.将元素个数 -1
    4.返回成功
*/
    //只需要删除的位置即可
    bool vector::erase(int index)
    { 
        //1.判断位置  因为length表示多少个元素,所以 length -1 是下标的位置
        if (index <0 || index >length-1)
        {
            return true;
        }
        //2.删除元素
        for (int i =index;i<=length-1;i++ )
        {
            element[i] = element[i + 1];
        }
        //3.元素个数 -1
        --length;
        //4. 返回成功
        return true;
    }
    //重载[] 方便存取元素
    int & vector::operator[](int index)
    {
        //重载运算符,不能改变运算符的性质,
        //[]就是一个下标值,所以这里可以进行,查询和修改
        return element[index];
    }
    //开辟新空间   调用此函数说明空间不足,需要重新分配
    bool vector::re_new(int size)
    {
        //申请堆空间,大小为 size 是实参传进来比原空间大10的数,
        //如果向让程序更优,这里需要设置成原数的2倍,避免多次分配空间
        int* new_element = new int[size];
        //申请堆空间后,需要初始化  使用memset
        memset(new_element , 0 , sizeof(int)*size);
        //这里还要检测一下空间是否申请成功
        if (!new_element)  //申请成功返回的是1,取反,就是0 ,不进入判断
        {
            return false;
        }
        //将原空间的内容拷贝到新空间   使用memcpy函数
        memcpy(new_element,element,this->count*sizeof(int));
        //释放原来空间
        delete[] element;
        //将指针指向新空间
        element = new_element;
        //这里不要忘记, 原来空间替换成新空间大
        this->count = size;
        //返回成功
        return true;
    }
    //因为这里是友元函数,所以属于一个全局函数,不需要类名作用域
    ostream& operator<<(ostream & o,const vector & vec)
    {
        for (int i=0;i<vec.Ssize();i++)
        {
            //endls 是 输出一个空格 
            o << vec.element[i] << ends;
        }
        return o;
    }



}

main.cpp文件

#include "sub.h"

int main()
{
    //这里需要作用于来定义类的对象
    //当创建对象以后,构造函数就执行
    data::vector vec(10);
    //写入元素
    for (int i =0;i<30;i+=2)
    {
        vec.insert(0, i + 1);
    }
    //经过运算符重载,vec可以直接输出
    cout << vec << endl;
    // 查询第几个位置,第几个值
    cout << vec.operator[](5) << endl;
    //将第几个值,修改成多少
    vec.operator[](5) = 555;
    cout << vec << endl;

    return  0;

}