Tutorial 6_原型模式

实验6：原型模式

本次实验属于模仿型实验，通过本次实验学生将掌握以下内容：

1、理解原型模式的动机，掌握该模式的结构；

2、能够利用原型模式解决实际问题。

 

[实验任务一]：向量的原型

用C++完成数学中向量的封装，其中，用指针和动态申请支持向量长度的改变，使用浅克隆和深克隆复制向量类，比较这两种克隆方式的异同。

实验要求：

1.  画出对应的类图；

 

 

2.  提交源代码（用C++完成）；

 

#include <iostream>

#include <cstring>

 

class Vector {

private:

    int size;

    double* data;

 

public:

    // 构造函数，初始化向量

    Vector(int size) : size(size) {

        data = new double[size];

        for (int i = 0; i < size; i++) {

            data[i] = 0.0;

        }

    }

 

    // 析构函数，释放内存

    ~Vector() {

        delete[] data;

    }

 

    // 获取向量的大小

    int getSize() const {

        return size;

    }

 

    // 获取向量元素的值

    double get(int index) const {

        if (index >= 0 && index < size) {

            return data[index];

        }

        return 0.0; // 返回默认值

    }

 

    // 设置向量元素的值

    void set(int index, double value) {

        if (index >= 0 && index < size) {

            data[index] = value;

        }

    }

 

    // 浅克隆，返回一个新的Vector对象，共享相同的数据

    Vector shallowClone() {

        Vector clone(size);

        clone.data = data; // 共享相同的数据

        return clone;

    }

 

    // 深克隆，返回一个新的Vector对象，拷贝原有数据

    Vector deepClone() {

        Vector clone(size);

        for (int i = 0; i < size; i++) {

            clone.data[i] = data[i];

        }

        return clone;

    }

};

 

int main() {

    Vector v1(3);

    v1.set(0, 1.0);

    v1.set(1, 2.0);

    v1.set(2, 3.0);

 

    // 浅克隆

    Vector v2 = v1.shallowClone();

    v2.set(0, 10.0);

 

    // 深克隆

    Vector v3 = v1.deepClone();

    v3.set(0, 20.0);

 

    // 输出原始向量

    std::cout << "始向量:" << std::endl;

    for (int i = 0; i < v1.getSize(); i++) {

        std::cout << v1.get(i) << " ";

    }

    std::cout << std::endl;

 

    // 输出浅克隆后的向量

    std::cout << "浅克隆后的向量:" << std::endl;

    for (int i = 0; i < v2.getSize(); i++) {

        std::cout << v2.get(i) << " ";

    }

    std::cout << std::endl;

 

    // 输出深克隆后的向量

    std::cout << "克隆后的向量:" << std::endl;

    for (int i = 0; i < v3.getSize(); i++) {

        std::cout << v3.get(i) << " ";

    }

    std::cout << std::endl;

 

    return 0;

}

 

3.注意编程规范。