1、1页 共39页,案例二十五 异质链表问题,本案例知识要点 链表的使用 类的设计和使用 类的继承 基类、派生类 虚函数,2页 共39页,一、案例需求,案例描述 设计一个异质链表，链表中不同的元素会有不同的数据类型，完成该链表的插入、删除及显示节点信息等操作。 案例效果图 异质链表问题案例效果如图所示。,3页 共39页,异质链表问题案例效果图,4页 共39页,功能说明 定义一个链表，此链表用来存储具有不同数据类型的学生、教师、雇员对象的基本信息。 完成该链表的插入、删除及其显示等操作。,5页 共39页,二、案例分析,根据需求，需要建立3个类，分别是学生类、教师类、雇员类，并对这3个类抽象出一个公共
2、的基类。 抽象出公共的基类的原因如下： 3个类中有许多相同的信息，抽象出公共基类，可以避免重复定义。 要实现异质链表。异质链表是指链表中的节点可以有不同的数据类型。也就是在这个链表中3个类的对象可以共存，节点之间需要指针链接起来，到底是用哪个类的指针无法确定，相互之间独立的类的指针之间是不能随意传递的。因此需要抽象出一个基类，在基类中定义一个基类指针，用来指向下一个对象；此指针可以指向任何一个派生类的对象，因为指向基类的指针可以指向它的派生类。,6页 共39页,向异质链表插入对象需要注意以下几个方面的问题： 异质链表中的各个节点可以存放3个类乃至基类中的任何一个类对象。在链表中插入哪个类的对象
3、，可通过参数来传递。异质链表类中的插入函数传递的参数为Person *node，node为基类指针，它也可以指向派生类对象。在调用此函数时，只需传递一个对象的指针。 在异质链表中各节点元素是按照关键字顺序排列的，按照一个公有的数据成员name 排序，也就是说，用name作为排序关键字key。 向异质链表中插入对象时，由于各节点元素是属于不同类的对象，它们具有不同的数据成员，所占据的存储空间也各不相同，不同对象在链表中插入时需调用不同的方法，因此在基类Person中定义了一个虚函数insert()，在每个派生类中都具有它的重定义版本。在执行时，可根据所插入对象的不同，调用不同的虚函数版本。Ins
4、ert()函数的功能是为基类定义的静态指针分配存储空间，并将本对象赋给它。在插入操作中，只需将此指针插入到链表中即告完成。,7页 共39页,输出异质函数的各个元素时由于输出的内容不同，应有不同的输出函数。定义一个Print()虚函数，在各个派生类中均有它的重定义版本，输出是顺着链表进行的，在每个节点处均用cur-print()来调用输出函数，cur为指向当前对象的指针，依据对象类型的不同，cur-print()可调用print()的不同版本。,8页 共39页,三、案例设计,1类的设计（1）基类Person基类Person的结构如图所示。,9页 共39页,Person类图,10页 共39页, 数
5、据成员char name20;定义姓名。Int age;定义年龄。Char add40;定义地址。Char tele15;定义电话号码。static Person *ptr;定义一个指向此类对象的静态指针。Person *next;指向下一个对象。,11页 共39页, 函数成员Person(char *,int,char *,char *);构造函数。virtual void print();输出基类数据成员。virtual void insert();此函数只定义一个接口。,12页 共39页,（2）派生类Student派生类Student的结构如图所示。,Student类图,13页 共39页
6、, 数据成员friend class List;链表类作为本类友元。int level;定义年级。float grade_point_average;定义平均成绩。,14页 共39页, 函数成员Student(char *,int,char *,char *,int,float);构造函数。void print();重新定义print()函数。void insert();重新定义insert()函数。,15页 共39页,（3）派生类Teacher派生类Teacher的结构如图所示。,Teacher类图,16页 共39页, 数据成员friend class List;链表类作为本类友元。floa
7、t salary;定义工资。 函数成员Teacher(char *,int,char *,char *,float);构造函数。void print();重新定义print()函数。void insert();重新定义insert()函数。,17页 共39页,（4）派生类Staff派生类Staff的结构如图所示。,Staff类图,18页 共39页, 数据成员friend class List;链表类作为本类友元。float hourly_wages;定义计时工资。 函数成员Staff(char *,int,char *,char *,float);构造函数。void print();重新定义p
8、rint()函数。void insert();重新定义insert()函数。,19页 共39页,（5）异质链表类List异质链表类List的结构如图所示。,List类图,20页 共39页, 数据成员Person *root;链表头指针。 函数成员List();构造函数。void insert_Person(Person *node);向链表中插入一个对象。void remove(char *name);从链表中移出一个节点对象。void print_List();输出链表上各节点对象。,21页 共39页,2主程序设计在主函数中声明了一个List类的对象Person，程序结构简单，注释清晰易懂，
9、流程图略。,22页 共39页,四、案例实现,23页 共39页,24页 共39页,25页 共39页,26页 共39页,27页 共39页,28页 共39页,29页 共39页,30页 共39页,31页 共39页,32页 共39页,33页 共39页,34页 共39页,35页 共39页,36页 共39页,37页 共39页,38页 共39页,五、案例总结与提高,案例总结 本案例设计的异质链表充分体现了面向对象系统的多态性，是学习多态性很好的例子。读者要注意在向异质链表中插入对象时，由于各节点元素是属于不同类的对象，它们具有不同的数据成员，因此在插入时需调用不同的方法，所以在基类Person中定义了一个虚函数insert()，在每个派生类中都具有它的重定义版本，类似的还有输出节点信息等成员函数的设计。 多态性极大地提高了软件的复用性和可维护性，读者应熟悉并掌握多态性理论和实践，以提高软件设计水平。,39页 共39页,案例提高 本案例只是用于演示多态性，功能性不强。读者可以在本案例的基础上，继续编写一些实用的功能来丰富本案例，并充分体会多态性的优越性。,
