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第一部分 面向对象的C＋＋程序设计基础1

第1章　面向对象的设计方法1

1.1 面向对象的思想1

1.1.1　面向对象的程序设计2

1.1.2　面向对象的语言2

1.2　面向对象的基本概念2

1.2.1　对象2

1.2.2　消息3

1.2.3　类4

1.3　面向对象的基本特性4

1.3.1　封装性4

1.3.2　继承性5

1.3.3　多态性5

1.4 C＋＋的初步知识5

1.4.1　从C到C＋＋6

1.4.2 最简单的C＋＋程序8

1.4.3　C＋＋程序的构成和书写形式11

1.4.4　C＋＋程序的编写和实现12

习题一14

第2章　C＋＋类及其对象的封装性15

2.1 类的声明和对象的定义15

2.1.1　类和对象的关系15

2.1.2　声明类类型16

2.1.3　定义对象的方法18

2.1.4　类和结构体类型的异同20

2.2　类的成员函数22

2.2.1　成员函数的性质22

2.2.2　在类外定义成员函数22

2.2.3　inline成员函数23

2.2.4　成员函数的存储方式24

2.3.1　通过对象名和成员运算符访问对象中的成员26

2.3.2　通过指向对象的指针访问对象中的成员26

2.3 对象成员的引用26

2.4　类的封装性和信息隐蔽28

2.4.1　公共接口和私有实现的分离28

2.4.2　类声明和成员函数定义的分离29

2.5　构造函数32

2.5.1　对象的初始化32

2.5.2　构造函数的作用33

2.5.3　带参数的构造函数35

2.5.4　用参数初始化表对数据成员初始化36

2.5.5　构造函数的重载36

2.5.6　使用默认参数的构造函数38

2.6　析构函数42

2.7　调用构造函数和析构函数的顺序44

2.8　对象指针45

2.8.1　指向对象的指针45

2.8.2　指向对象成员的指针46

2.8.3　this指针49

2.9　动态存储50

2.10　C＋＋中的对象51

习题二53

第3章　友元、重载和引用55

3.1　友元55

3.1.1　友元的定义55

3.1.2　友元函数56

3.1.3　友元成员57

3.1.4　友元类60

3.2　重载62

3.2.1　函数重载62

3.2.2　运算符重载66

3.3 引用80

3.3.1　引用的概念80

3.3.2　引用的应用82

3.3.3　引用作为函数参数83

习题三89

第4章　继承与派生91

4.1　继承与派生的概念91

4.2　派生类的声明方式92

4.3　派生类的构成93

4.4　派生类成员函数的访问属性95

4.4.1　公有继承95

4.4.2　私有继承97

4.4.3　保护成员和保护继承99

4.4.4　多级派生时的访问属性103

4.5　派生类的构造函数和析构函数110

4.5.1　简单的派生类的构造函数110

4.5.2　有子对象的派生类的构造函数112

4.5.3　多级派生时的构造函数114

4.5.4　派生类构造函数的特殊形式116

4.5.5　派生类的析构造函数116

4.6　多继承117

4.6.1　声明多继承的方法118

4.6.2　多继承派生类的构造函数118

4.6.3　多继承的析构函数120

4.6.4　多继承引起的二义性问题121

4.7　虚基类124

4.7.1　虚基类的概念124

4.7.2　虚基类的初始化126

习题四129

第5章　多态性与虚函数133

5.1 多态性133

5.1.1　多态性的概念133

5.1.2　编译时的多态性133

5.1.3　运行时的多态性135

5.2　虚函数137

5.2.1　虚函数的作用137

5.2.2　虚函数的声明138

5.2.3　虚析构函数141

5.3　纯虚函数与抽象类142

5.3.1　纯虚函数142

5.3.2　抽象类144

5.3.3　应用实例146

习题五151

第6章　模板154

6.1　模板的概念154

6.2　函数模板155

6.2.1　函数模板和模板函数155

6.2.2　重载模板函数160

6.3　类模板161

6.3.1　类模板和模板类的概念161

6.3.2　类模板的派生164

习题六165

7.1　数据结构的基本概念166

第7章　绪论166

第二部分　数据结构——用面向对象方法与C＋＋描述166

7.2　抽象数据类型及面向对象概念168

7.2.1　数据类型168

7.2.2　数据抽象与抽象数据类型168

7.3　算法和算法分析169

7.3.1　算法169

7.3.2　算法设计的要求169

7.3.3　算法效率的度量170

7.4　数据结构的抽象层次172

习题七173

第8章　线性表174

8.1　线性表的定义174

8.1.1　线性表的逻辑结构174

8.1.2　线性表的存储表示174

8.2　抽象链表类176

8.2.1　线性链表的特点176

8.2.2　抽象链表类的定义177

8.2.3　抽象链表中各成员函数的实现178

8.3　单链表180

8.3.1　单链表的定义180

8.3.2　单链表类的定义180

8.3.3　单链表的常用成员函数的实现181

8.3.4　单链表举例——一元多项式加法185

8.4.1　循环链表的定义188

8.4.2　循环链表类的定义188

8.4　循环链表188

8.4.3　循环链表常用函数的实现189

8.4.4　循环链表举例——约瑟夫（Josephu）问题194

8.5　双向链表195

8.5.1　双向链表的定义195

8.5.2　双向链表类的定义196

8.5.3　双向链表的常用成员函数的实现196

习题八201

9.1.2　数组的存储结构203

9.1.1　数组的逻辑结构203

第9章　数组203

9.1　数组的定义203

9.1.3　数组的常用操作204

9.2　数组类的定义及实现204

9.2.1　数组类的定义204

9.2.2　数组类常用函数的实现206

9.2.3　数组类的应用举例——一元多项式加法212

习题九215

第10章　串217

10.1 串的概念217

10.1.1　串的定义217

10.1.2　串的基本术语217

10.1.3　串的存储表示和实现218

10.1.4　串的基本运算218

10.2.1　字符串类的定义219

10.2　字符串类的定义及实现219

10.2.2　字符串类中常用成员函数的实现220

习题十232

第11章　堆栈与队列233

11.1　堆栈的概念及其运算233

11.2　栈的抽象类定义234

11.3　栈的定义及其实现235

11.3.1　顺序栈的定义235

11.3.2　顺序栈类的定义及典型成员函数的实现235

11.3.3　多栈共享空间问题238

11.3.4　链栈的定义240

11.3.5　链式栈类的定义及典型成员函数的实现241

11.4　堆栈的应用举例244

11.4.1　数制转换244

11.4.2　一个趣味游戏——迷宫问题245

11.6　抽象队列类的定义250

11.5 队列的概念及其运算250

11.7　队列的定义及其实现251

11.7.1 队列的顺序存储结构251

11.7.2　循环队列的定义253

11.7.3　顺序循环队列类的定义及常用成员函数的实现254

11.7.4　链式队列的定义256

11.7.5　链式队列类的定义及常用成员函数的实现257

11.7.6　链式队列的应用举例260

11.7.8　优先级队列类的定义及常用成员函数的实现262

11.7.7　优先级队列的定义262

习题十一266

第12章　树268

12.1 树、二叉树与森林的基本概念268

12.1.1　树268

12.1.2　二叉树269

12.1.3　树与森林的存储结构275

12.2.1　二叉树的抽象类279

12.2　二叉树的抽象类和树的抽象类279

12.2.2　树的抽象类286

12.3　二叉树的遍历和树的遍历293

12.3.1　二叉树的遍历293

12.3.2　树的遍历300

12.4　二叉排序树303

12.5　二叉树的计数308

12.6　赫夫曼树及其应用310

12.6.1　最优二叉树（赫夫曼树）310

12.6.2　赫夫曼编码312

习题十二314

第13章　图316

13.1 图的基本概念316

13.1.1　图的定义316

13.1.2　图的术语317

13.1.3　图的基本操作319

13.1.4　图的存储表示320

13.2　图的抽象类325

13.2.1 图的邻接矩阵类325

13.2.2　图的邻接表类331

13.3 图的遍历339

13.3.1 深度优先搜索DFS340

13.3.2　广度（或宽度）优先搜索BFS341

13.4　图的连通性与最小生成树342

13.4.1　无向图的连通分量和生成树342

13.4.2　最小生成树342

13.4.3　关节点和重连通分量349

13.5　最短路径352

13.5.1 图结点的可达性352

13.5.2　从某个源点到其余各顶点的最短路径353

13.5.3　每一对顶点之间的最短路径355

13.6　活动网络357

13.6.1 用顶点表示活动的网络（AOV网络）358

13.6.2　用边表示活动的网络（AOE网络）359

习题十三361

第14章　查找与散列结构364

14.1　静态查找表365

14.1.1　顺序表的查找365

14.1.2　有序表的查找367

14.1.3　索引顺序表的查找369

14.2　动态查找表370

14.3　哈希表及其查找376

14.3.1 哈希表376

14.3.2　哈希函数的构造方法378

14.3.3　处理冲突的方法381

14.3.4　哈希表的查找及其分析382

习题十四385

第15章　排序387

15.1　排序的基本概念387

15.2.1　直接插入排序389

15.2　插入排序389

15.2.2　其他插入排序391

15.2.3　希尔排序394

15.3　快速排序396

15.4　选择排序399

15.4.1　简单选择排序399

15.4.2　锦标赛排序400

15.4.3　堆排序404

15.5 归并排序410

15.5.1 归并410

15.5.2　迭代的归并排序算法411

15.6　基数排序413

15.6.1　多关键字排序413

15.6.2　链式基数排序414

习题十五417

参考文献418