реализация методов, ни то, как стек будет представлен. Эти вопросы будут решать потомки класса.
Перейдем теперь ко второму этапу и построим потомков класса, каждый из которых задает некоторое представление стека и соответствующую этому представлению реализацию методов. Из всех возможных представлений ограничимся двумя. В первом из них стек будет представлен линейной односвязной списковой структурой. Во втором — он строится на массиве фиксированного размера, задавая стек ограниченной емкости. Вот как выглядит первый потомок абстрактного класса:
/// <summary>
/// Стек, построенный на односвязных элементах списка GenLinkable<T>
/// </summary>
public class OneLinkStack<T>: GenStack<T>
{
public OneLinkStack()
{
last = null;
}
GenLinkable<T> last; //ссылка на стек (вершину стека)
public override Т item()
{
return (last.Item);
}//item
public override bool empty()
{
return (last == null);
}//empty
public override void put (T elem)
{
GenLinkable<T> newitem = new GenLinkable<T>();
newitem.Item = elem; newitem.Next = last;
last = newitem;
}//put
public override void remove()
{
last = last.Next;
}//remove }
//class OneLinkStack
Посмотрите, что происходит при наследовании от универсального класса. Во-первых, сам потомок также является универсальным классом-.
public class OneLinkStack<T>: GenStack<T>
Во-вторых, если потомок является клиентом некоторого класса, то и этот класс, возможно, также должен быть универсальным, как в нашем случае происходит с классом GenLinkabie<T>:
GenLinkable<T> last; //ссылка на стек (элемент стека)
В-третьих, тип т встречается в тексте потомка всюду, где речь идет о типе элементов, добавляемых в стек, как, например:
public override void put (T elem)
По ходу дела нам понадобился класс, задающий представление элементов стека в списковом представлении. Объявим его:
public class GenLinkable<T>
{
public T Item;
public GenLinkable<T> Next;
public GenLinkable()
{ Item = default(T); Next = null; }
}
Класс устроен достаточно просто, у него два поля-, одно для хранения элементов, помещаемых в стек и имеющее тип T, другое — указатель на следующий элемент. Обратите внимание на конструктор класса, в котором для инициализации элемента используется новая конструкция default (T), которая возвращает значение, устанавливаемое по умолчанию для типа T.
Второй потомок абстрактного класса реализует стек по-другому, используя представление в виде массива. Потомок задает стек ограниченной емкости. Емкостью стека можно управлять в момент его создания. В ряде ситуаций использование такого стека предпочтительнее по соображениям эффективности, поскольку не требует динамического создания элементов. Приведу текст этого класса уже без дополнительных комментариев:
public class ArrayUpStack<T>: GenStack<T>
{
int SizeOfStack;
T[] stack;
int top;
/// <summary>
/// конструктор
/// </summary>
/// <param name="size">paзмер стека</param>
public ArrayUpStack(int size)
{ SizeOfStack = size; stack = new T [SizeOfStack]; top = 0; }
/// <summary>
/// require: (top < SizeOfStack)
/// </summary>
/// <param name="x"> элемент, помещаемый в стек</param>
public override void put (T x)
{ stack[top] = x; top++; }
public override void remove()
{ top-; }
public override T item()
{ return (stack[top-1]); }
public override bool empty()
{ return (top == 0); }
}//class ArrayUpStack
Созданные в результате наследования классы-потомки перестали быть абстрактными, но все еще остаются универсальными. На третьем этапе порождаются конкретные экземпляры потомков — универсальных классов, в этот момент и происходит конкретизация типов, и два экземпляра одного универсального класса могут работать с данными различных типов. Этот процесс создания экземпляров с подстановкой конкретных типов называют родовым порождением экземпляров. Вот как в тестирующей процедуре создаются экземпляры созданных нами классов:
public void TestStacks()
{
OneLinkStack<int> stackl = new OneLinkStack<int> ();
OneLinkStack<string> stack2 = new OneLinkStack<string>();
ArrayUpStack<double> stack3 = new ArrayUpStack
<double>(10);
stack1.put (11); stackl.put (22);
int x1 = stackl.item(), x2 = stackl.item();
if ((x1 == x2) && (xl == 22)) Console.WriteLine("OK!");
stack1.remove(); x2 = stack1.item();
if ((x1!= x2) && (x2 == 11)) Console.WriteLine("OK!");
stack1.remove(); x2 = (stack1.empty())? 77: stackl.item();
if ((x1!= x2) && (x2 == 77)) Console.WriteLine("OK!");
stack2.put("first"); stack2.put("second");
stack2.remove(); string s = stack2.item();
if (!stack2.empty()) Console.WriteLine(s);
stack3.put(3.33); stack3.put(Math.Sqrt(Math.PI));
double res = stack3.item();
stack3.remove(); res += stack3.item();
Console.WriteLine("res= {0}", res);
}
В трех первых строках этой процедуры порождаются три экземпляра стеков. Все они имеют общего родителя — абстрактный универсальный класс GenStack, но каждый из них работает с данными своего типа и по-разному реализует методы родителя. На рис. 22.3 показаны результаты работы этой процедуры.
Рис. 22.3. Три разных стека, порожденных абстрактным универсальным классом
Дополним наше рассмотрение еще одним примером работы с вариацией стеков, в том числе хранящим Объекты класса Person;
public void TestPerson()
{
OneLinkStack<int> stack1 = new OneLinkStack<int> ();
OneLinkStack<string> stack2 = new OneLinkStack<string> ();
ArrayUpStack<double> stack3 = new ArrayUpStack <double> (10);
ArrayUpStack<Person> stack4 = new ArrayUpStack<Person>(7);
stack2.put("Петров"); stack2.put("Васильев");
stack2.put("Шустов");
stack1.put (27); stack1.put (45);
stack1.put (53); stack3.put (21550.5); stack3.put (12345.7);
stack3.put (32 458.8);
stack4.put(new Person(stack2.item(), stack1.item(),
stack3.item()));
stack1.remove(); stack2.remove(); stack3.remove();
stack4.put(new Person(stack2.item(), stack1.item(),
stack3.item()));
stack1.remove(); stack2.remove(); stack3.remove();
stack4.put(new Person(stack2.item(), stack1.item(),
stack3.item()));
Person pers = stack4.item(); pers.PrintPerson ();
stack4.remove(); pers = stack4.item(); pers.PrintPerson();
stack4.remove(); pers = stack4.item(); pers.PrintPerson();
stack4.remove(); if (stack4.empty()) Console.WriteLine("OK!");
}
Результаты работы этой процедуры приведены на рис. 22.4.
Рис. 22.4. Работа
