II. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ С++

Лабораторная работа № 1 Понятие класса. Инкапсуляция

Лабораторная работа посвящена понятию класса, как средству объединения данных и алгоритмов их обработки. Рассматриваются следующие понятия: поле, метод, конструктор, деструктор, объект, публичная и приватная области видимости, разделение интерфейса и реализации, инкапсуляция.

110

ОБРАЗЕЦ ОТЧЁТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

111

Задачи

1.Составить описание класса для представления комплексных чисел с возможностью задания вещественной и мнимой частей как числами типов double, так и целыми числами. Обеспечить выполнение операций сложения, вычитания и умножения комплексных чисел.

2.Построить систему классов для описания плоских геометрических фигур: круг, квадрат, прямоугольник. Предусмотреть методы для создания объектов, перемещения на плоскости, изменения размеров и поворота на заданный угол.

3.Составить описание класса прямоугольников со сторонами, параллельными осям координат. Предусмотреть возможность перемещения прямоугольников на плоскости, изменение размеров, построение наименьшего прямоугольника, содержащего два заданных прямоугольника, и прямоугольника, являющегося общей частью (пересечением) двух прямоугольников.

4.Составить описание класса для объектов - векторов, задаваемых координатами концов в трёхмерном пространстве. Обеспечить операции сложения и вычитания векторов с получением нового вектора (суммы или разности), вычисления скалярного произведения двух векторов, длины вектора, косинуса угла между векторами.

5.Составить описание класса для работы со списками строк (строки произвольной длины), с операциями включения в список, удаления из списка элемента с заданным значением данного, удаления всего списка или конца списка, начиная с заданного элемента.

6.Построить описание класса, содержащего информацию о почтовом адресе организации. Предусмотреть возможность раздельного изменения составных частей адреса, создания и уничтожения объектов этого класса.

7.Составить описание класса для определения одномерных массивов

132

целых чисел (векторов). Предусмотреть возможность обращения к отдельному элементу массива с контролем выхода за пределы индексов, возможность задания произвольных границ индексов при создании объекта и выполнения операций поэлементного сложения и вычитания массивов с одинаковыми границами индексов, умножения и деления всех элементов массива на скаляр, печати (вывода на экран) элементов массива по индексам и всего массива.

8.Составить описание класса для определения одномерных массивов строк фиксированной длины. Предусмотреть возможность обращения к отдельным строкам массива по индексам, контроль выхода за пределы индексов, выполнения операций поэлементного сцепления двух массивов с образованием нового массива, слияния двух массивов с исключением повторяющихся элементов, печать (вывод на экран) элементов массива и всего массива.

9.Составить описание объекта, обеспечивающего размещение матрицы произвольного размера с возможностью изменения числа строк и столбцов, вывода на экран подматрицы любого размера и всей матрицы.

10.Составить описание класса многочленов от одной переменной, задаваемых степенью многочлена и массивом коэффициентов. Предусмотреть методы для вычисления значения многочлена для заданного аргумента, операции сложения, вычитания и умножения многочленов с получением нового объекта - многочлена, печать (вывод на экран) описания многочлена.

11.Создать класс типа «циклическая последовательность». Функции-члены получают элемент и помещают его в последовательность. Предусмотреть функцию вывода последовательности на экран. Для хранения последовательности использовать динамический массив.

12.Создать класс типа «дата с полями»: день (1-31), месяц (1-12), год (целое число). Класс имеет конструктор. Функции-члены: установки дня,

133

месяца и года, функции-члены получения дня, месяца и года, а также две функции-члены печати: печать по шаблону: «5 января 1997 года» и «05.01.1997». Функции-члены установки полей класса должны проверять корректность задаваемых параметров.

13.Создать класс типа «время с полями»: час (0-23), минуты (0-59), секунды (0-59). Класс имеет конструктор. Функции-члены установки времени, функции-члены получения часа, минуты и секунды, а также две функции-члены печати: печать по шаблону: «16 часов 18 минут 3 секунды» и «4 p.m. 18 минут 3 секунды». Функции-члены установки полей класса должны проверять корректность задаваемых параметров.

14.Составить описание класса для работы с квадратной целочисленной матрицей. Обязательные функции-члены класса для ввода/вывода матрицы, вычисления следа матрицы и её определителя.

15.Составить описание класса для работы со стеком вещественных чисел. Обязательные функции-члены класса для добавления/удаления элемента, проверки присутствия указанного элемента, вывода текущих элементов стека. Для реализации стека использовать динамический массив.

16.Составить описание класса для работы с символом на экране (в текстовом режиме). Для этого должны быть предоставлены возможности: высветить символ на экране в определённом месте, определённым цветом; определить видимость символа в данный момент; получить координаты точки после поворота отрезка, соединяющего этот символ с началом координат на заданный угол.

17.Создать класс типа «матрица». Данный класс содержит указатель на double, размер строк и столбцов и состояние ошибки. Определить конструктор без параметров, конструктор с одним параметром и конструктор с двумя параметрами, деструктор. Определить методы доступа, возвращать значение элемента (i, j) и адрес этого элемента. Определить функцию печати. Определить функции сложения и

134

вычитания (матрицы с матрицей), умножения матрицы на матрицу. Определить умножение матрицы на число. Проверить работу этого класса. В случае нехватки оперативной памяти, несоответствия размерностей, выхода за пределы индексов матрицы и т.д. устанавливать код ошибки.

18.Создать класс типа «прямоугольник». Поля - высота и ширина. Функции-члены вычисляют площадь, периметр, устанавливают поля и возвращают значения. Функции-члены установки полей класса должны проверять корректность задаваемых параметров и обеспечивать отображение информации на экране дисплея в текстовом или

графическом режиме.

19.Создать класс типа «одномерный массив» и класс типа «массив одномерных массивов». Обеспечить возможность обращения к элементам по индексу с контролем выхода за границы.

20.Создать класс типа «окружность». Поля – координаты центра и радиус. Функции-члены вычисляют площадь, длину окружности, устанавливают значения полей и возвращают значения. Функции-члены установки полей класса должны проверять корректность задаваемых параметров. Функция печати.

21.Создать класс типа «игра в крестики-нолики». Поле класса - массив 3х3. Обеспечить возможность заполнения только свободных «клеток» в массиве.

22.Создать класс типа «квадрат». Поля – координаты сторон квадрата. Функции-члены вычисляют площадь, периметр, устанавливают поля и возвращают значения. Функции-члены установки полей класса должны проверять корректность задаваемых параметров. Функция печати.

23.Составить описание класса одномерных массивов строк, каждая строка задается длиной и указателем на выделенную для неё память. Предусмотреть возможность обращения к отдельным строкам массива

135

по индексам, контроль выхода за пределы индексов, выполнения операций поэлементного сцепления двух массивов с образованием нового массива, слияния двух массивов с исключением повторяющихся элементов, печать (вывод на экран) отдельных элементов массива и всего массива.

24.Создать класс, который считывал бы строку, содержащую произвольный текст на английском и/или русском языках. Переводил бы все строчные буквы в заглавные (не меняя остальных символов) и записывал всё в стандартный поток вывода.

25.Создать класс, который позволяет проверить, удовлетворяет ли введённый текст, состоящий из букв, цифр, пробелов и табуляторов, введённому регулярному выражению. Регулярное выражение имеет следующий синтаксис:

? – любой символ;

* – любое количество любых символов; + – любое ненулевое количество любых символов;

(..)* – элементы, удовлетворяющие регулярному выражению в скобках, могут повторяться любое количество раз; (..)+ – элементы, удовлетворяющие регулярному выражению в скобках,

могут повторяться любое ненулевое количество раз; (..)_ – элементы, удовлетворяющие регулярному выражению в скобках,

могут либо присутствовать (один раз), либо отсутствовать.

26.Создать класс, который содержит массив A целого типа из произвольного количества элементов, присвоить всем элементам случайные значения в диапазоне [-134, 142]. Создать функции-члены класса, которые позволяют:

1)найти наибольший по абсолютной величине элемент;

2)найти такую пару элементов, у которой разность между вторым и первым наибольшая;

136

3)найти такую тройку элементов, для которой выражение

A[i]*A[i+1]+A[i+2] наибольшее.

27.Создать класс, который считывает десятичное число и печатает его двоичный, восьмеричный и шестнадцатеричный эквиваленты.

28.Создать класс, который содержит две переменные с разными значениями. В рамках класса создать функцию-член, которая обменивает значения переменных, не используя дополнительных переменных и не выделяя для этих целей динамической памяти.

29.Создать класс, который выводит на экран сумму цифр целого положительного числа.

30.Создать класс «страны мира». Информация о странах должна содержаться в записях со следующими полями: название, территория, население, выход к морю. Массив должен содержать не менее 10 записей. Организовать ввод информации о странах с клавиатуры. Реализовать функцию-член класса, которая определит страну с наибольшей территорией, имеющую выход к морю и/или океану.

31.Создать класс, который определял бы, сколько раз каждая буква встречается в заданном файле, и печатал результат на экране монитора.

32.Создать класс, который по массиву с данными строит круговую диаграмму и отображает её на экране монитора.

33.Создать класс, который по заданному массиву строит гистограмму и отображает её на экране монитора.

34.Имеется текстовый файл. Создать класс, который создал бы новый файл, в котором каждая строка исходного файла читалась бы наоборот, т.е.

1-ый символ в исходной строке стал бы последним, 2-ой - предпоследним и т.д. Количество строк в файле произвольно.

35.Создать класс, который использует массив из 40 элементов для хранения целых чисел вплоть до больших целых, содержащих по 40 цифр. Функции-члены должны вводить, выводить, складывать и вычитать эти большие, целые. Сравнение больших целых чисел. Деление и умножение

137

целых больших чисел.

138