C#面向对象编程进阶(一) ——实现栈 -电脑资料

电脑资料 时间:2019-01-01 我要投稿
【meiwen.anslib.com - 电脑资料】

    如何用C#编写一个栈类?

    关键在于这样的一个类应该如何设计呢?首先要确立面向对象的编程思想,即类是对实体进行合理地抽象和建模,而这种思想将贯彻在我们编程的整个过程中,

C#面向对象编程进阶(一) ——实现栈

。下面我们一步一步来做。

    1.类方法签名初步设计

    对于设计一个类而言我们应该由外而内的进行设计,首先考虑它对外部提供的接口,再去考虑其内部的安排。对于栈而言,最重要的外部特性就是压栈和弹栈,所以要设计两个方法Push和pop,对于压栈而言,压进去的元素存放在哪,所以就要用数组来开辟一段连续的存储空间来对栈进行顺序存储。所以初步设计如下:

    public class Stack

    {

    private int[] array = new int[3];

    public void Push(int element)

    {

    }

    public int Pop()

    {

    return 0;

    }

    }

    具体的方法应该如何实现呢?我们知道压栈和弹栈都是在栈顶进行的,如何表示栈顶呢?我们可以设置一个计数器cout对每次压栈操作进行计数,同样对于弹栈操作也进行计数,使得计数器总是表示栈内元素的个数。所以在之前的代码中添加相关语句,现在代码如下:

    public class Stack

    {

    private int[] array = new int[3];

    private int count;

    public void Push(int element)

    {

    count++;

    }

    public int Pop()

    {

    count--;

    return 0;

    }

    }

    接着我们来分别实现两个方法的功能。

    public void Push(int element)

    {

    this.array[this.count] = element;

    count++;

    }

    public int Pop()

    {

    int ele = this.array[this.count - 1];

    count--;

    return ele;

    }

    至此两个方法的功能已经基本实现。

    2.设计衍化 -- 考虑到边界情况,使用异常机制

    现在要考虑一个问题,即栈的存储空间是用数组来固定分配的,那么压栈就可能出现栈满后溢出的情况。为了应对这种异常情况我们需要采取相应的措施。类似的栈也会出现栈空的情况下弹栈的情况。我们先来处理后者:

    public int Pop()

    {

    if (this.count == 0)

    {

    throw new Exception("堆栈已经为空!");

    }

    int ele = this.array[this.count - 1];

    --this.count;

    return ele;

    }

    然后我们在测试方法中添加try-catch语句便能够对抛出的异常进行处理,

电脑资料

C#面向对象编程进阶(一) ——实现栈》(http://meiwen.anslib.com)。

    而对于push方法,我们希望在栈满的情况下追加存储空间应该如何做呢?

    我们再定义一个数组,开辟出两倍于原数组的连续存储空间,然后将原数组中的元素拷贝给新数组,再将新数组的引用赋值给原数组以便于外部使用。

    public void Push(int element)

    {

    if (this.count == this.array.Length)

    {

    int[] array2 = new int[this.array.Length * 2];

    for (int i = 0; i < this.array.Length; i++)

    {

    array2[i] = array[i];

    }

    this.array = array2;

    }

    this.array[this.count] = element;

    this.count++;

    }

    这样一来,这个类就已经基本设计好了。

    3.功能测试

    在main方法中添加如下测试代码:

    static void Main(string[] args)

    {

    try

    {

    Stack stack = new Stack();

    stack.Push(2);

    stack.Push(5);

    stack.Push(8);

    stack.Push(9);

    int ele1 = stack.Pop();

    Console.WriteLine("{0}", ele1);

    int ele2 = stack.Pop();

    Console.WriteLine("{0}", ele2);

    int ele3 = stack.Pop();

    Console.WriteLine("{0}", ele3);

    int ele4 = stack.Pop();

    Console.WriteLine("{0}", ele4);

    }

    catch (Exception exception)

    {

    Console.WriteLine("执行发生错误!" + exception.Message);

    }

    Console.Read();

    }

最新文章