Обектно-ориентирано програмиране (КН, 2 поток) 2013/14

Моля, изпращайте решенията си като ZIP файл, в който има три директории с имена prog1 и prog2, по една за всяка задача. Във всяка директория поставете изходните и заглавните файлове за всяка задача. Моля, в архива поставяйте само изходни и заглавни файлове, не поставяйте проектни, обектни и изпълними файлове!

Задачите са за самостоятелна работа, при установено взаимстване между колеги и от Интернет домашното се анулира.

Моля, преди да изпратите решението си, уверете се, че файловете ви се компилират, в противен случай на съответната задача ще получите 0 точки!

Задача 1. Контакти (8 т.)

Първа част: Речник (3 т.)

Да се реализира шаблон на клас Dictionary с два типови параметъра K и V. Класът да представя речник, който съдържа редица от ключове от тип K и на всеки ключ съпоставя по една стойност от тип V. Едно примерно представяне би могло да бъде с два масива с една и съща дължина — един с елементи от тип K и един с елементи от тип V. За типа K и V може да се приеме, че са налични:

• голяма четворка

• операция за изход <<

• операции за сравнение == и !=

• за типа К допълнително са налични операции за наредба <, <=, >, >=

За класа да се реализират:

• голяма четворка

• добавяне на ключ и съответна на него стойност

• търсене на стойност по ключ

• извежда речника на стандартния вход подреден по ключ

• разширяване на речника при изчерпване на капацитета му

Втора част: Книга с контакти (3 т.)

Да се създаде клас Contact, който съдържа име, телефонен номер (до 10 цифрен), и идентификатор с подходящи конструктор, селектори и мутатори.

Да се създаде клас ContactBook, който представя бележник с контакти като набор от три речника, чиито ключове са съответно име, телефонен номер и идентификатор, а стойностите са указатели към контакти (Contact*).

За този клас да се реализират:

• добавяне на контакт

• намиране на контакт по даден критерий (име, телефонен номер или идентификатор). Внимание: върнатият контакт да няма възможност да бъде променян!

• извеждане на книгата с контакти подредена по даден критерий  (име, телефонен номер или идентификатор)

• премахване на контакт

Упътване 1: Може да се използва наготово класът от първото домашно String или стандартния клас std::string.

Упътване 2: Може да се предефинира операцията за изход << за тип Contact*, за да работи правилно извеждането на речник.

Забележка: за тази част от задачата не се изискват никакви усилия по управление на динамичната памет.

Трета част: Динамична памет (2 т.)

За класа ContactBook да се реализира допълнителна логика, която да се грижи правилно за управлението на подаваните контакти. Считаме, че ContactBook “притежава” контактите, т.е. при добавяне на контакт създава негово копие, а при изтриване унищожава контакта.

Задача 2. Формули (12 т.)

Част първа: Йерархия от класове (5 т.)

Да се дефинира абстрактен базов клас Formula, дефиниращ операцията double value() const. Класът да представя формула с неуточнено представяне, чиято стойност може да бъде изчислена чрез метода value. Да се дефинира също и операция void print() const за извеждане на явния вид на формула на стандартния изход.

а) Да се дефинира производен клас Constant, който описва дробни константи. Обекти от клас Constant се конструират със стойността на съответната константа.

Пример:

Constant a (0), b (1);

cout << b.value();    // извежда 1

b.print();            // също извежда 1

б) Да се дефинира клас BinaryOperation, описващ приложение на двуместна аритметична операция върху други две формули. Допустимите операции са +,-,*,/, както и операциите за сравнение < и =, като последните имат стойност 1 при удовлетворено (не)равенство и стойност 0 иначе. Обекти от клас BinaryOperation се конструират със символ, описващ операцията и два указателя към формули, задаващи операндите.

Пример:

BinaryOperation test (‘*’,

           new Constant (2),

           new BinaryOperation (‘+’,

new Constant (1),

new Constant (3));

cout << test.value(); // извежда 8, т.е. стойността на 2 * (1 + 3)

test.print();         // извежда “( 2 * ( 1 + 3 ) )”

в) Да се дефинира клас Read, описващ стойност, въведена от потребителя.

Пример:

BinaryOperation test (‘*’, new Constant (2), new Read);

cout << test.value();  // изисква от потребителя да въведе

  // число и го връща умножено по 2

test.print();          // извежда “( 2 * Read )”

г) Да се дефинира клас Conditional, описващ формула, която зависи от дадено условие.  Обекти от клас Conditional се конструират с три указателя към Formula — условие (“if”), формула при удовлтеворяване на условието (“then”) и формула при неудовлетворяване на условието (“else”).

Пример:

Conditional test (new BinaryOperation (‘<’, new Read,

new Constant (5)),

            new Constant (1),

           new Constant (2));

cout << test.value(); // извежда 1, ако поребителят въведе

                      // число, по-малко от 5

// и 2 в противен случай

test.print(); // извежда “if ( Read < 5 ) then 1 else 2”

Забележка: за тази част от задачата не се изискват никакви усилия по управление на динамичната памет.

Втора част:  Управление на динамичната памет (3 т.)

За така изградената йерархия да се дефинират необходимите специални методи (конструктори, деструктори, оператор за присвояване) така, че динамичната памет да се управлява коректно. Следните операции трябва да могат да протичат без проблеми, свързвани със споделяне на памет, изтичане на памет или други неправилни манипулации на динамичната памет. След приключването на съответния им блок, заетата динамична памет трябва да бъде освободена.

Constant c1 (1);

Constant* c2 = new Constant (2);

BinaryOperation f1 (‘+’, &c1, c2);

BinaryOperation f2 = f1;    // копиране

f2 = f1;                    // присвояване

delete c2;

Упътване 1: В класа Formula да се добави виртуален метод Formula* clone() const. Всеки клас да предефинира метода така, че обектите да могат да построяват свои идентични копия.

Упътване 2: Да се променят класовете така BinaryOperation и Conditional, така че да “притежават” формулите, които ги съставят. В частност конструкторите да бъдат построени така, че да запомнят в член-данните адресите на копия на параметрите си, а не оригинално подадените адреси. Дестуркторите, от своя страна, да изтриват копията, записани в съответните член данни.

Трета част: Десериализация (4 т.)

Показаните в примерите резултати от метода print за всеки клас от описаната йерархия демонстрират едно еднозначно представяне на всички формули, представими с нея. Да се дефинира рекурсивна функция Formula* readFormula(), която по въведено от стандартния вход правилно построено представяне на формула построява съответното ѝ представяне чрез класовете от изградената йерархия. Пример:

Formula* f = readFormula(); //от стандартния вход се въвежда

  // “if ( Read < 5 ) then 1 else 2”

cout << f->value(); // извежда 1, ако поребителят въведе

                    // число, по-малко от 5

// и 2 в противен случай

delete f;

Забележка: По ваше желание можете да изберете друго, по-просто представяне на формула.