//例子：旋转方阵填充,要求矩阵大小任意，尺寸在运行时输入
设计思路：从上到下
int main()
{
cout << "Please input N:";
int size;
cin >> size;
Matrix obj(size);//生成N*N矩阵
obj.fill();
cout <<obj;
return ;
}
设计类的接口：设计Matrix的接口
class Matrix
{
public:
Matrix(int size);
void fill();
friend osream& operator<<(ostream& out,const Matrix& m);
}
实现类的接口：确定成员变量
class Matrix
{
int _size;//方阵的规模
int *_data;//数据空间
public:
Matrix(int size);
~Matrix();
void fill();
friend ostream& operator<<(ostream& out,const Matrix& m);
};
实现类的接口：实现构造函数，析构函数，和流输出操作符
Matrix::Matrix(int size):_size(size)
{
_data = new int[size * size];
memset(_data,,sizeof(int)*_size*_size);
}
Matrix::~Matrix()
{
delete[] _data;
}
ostream& operator<<(ostream& out,const Matrix& m)
{
for(int r = ; r < m._size; r++)
for(int c = ; c < m._size)
cout << *(m + r * m._size + c) << '\t';
cout << endl;
}
如何实现填充的成员函数，将从1开始的数字以此存放在正确的位置？
怎么确定某个待填充的数字的位置？
细化:增加一个辅助函数来计算并填充
class Matrix
{
int findPosition();//新增的辅助函数
public:
};
void Matrix::fill()
{
for(int num = ; num <＝_size * _size; num++)
{
int pos = findPosition();
_data[pos] = num;
}
}
进一步分析：
每一个数字都与上一个数字相邻（上下左右，根据上一个数字位置和当前运动方向，可以确定其位置）
所以需要存储上一个位置和当前的运动方向
class Matrix
{
int row,col;
char dir;
int findPosition();
public:
};
初始状态：初始方向为向下，那么在1之前，当前位置应该是在（-，）
Matrix::Matrix(int size):_size(size),row(-),col(),dir('D')
{
_data = new int[size*size]；
}
下一个位置：根据上一个位置和当前的方向来确定
int Matrix::findPosition()
{
switch(dir)
{
case 'D':
if(row < _size- && _data[(row+)*_size + col] == )
row++;
else
{
dir = 'R';//next direction
col++;
}
break;
case 'R':
if(col < _size - && _data[row*_size + col + ] == )
col++;
else
{
dir = 'U';//next direction
row--;
}
break;
case 'U':
if(row > && _data[(row-) * _size + col] == )
row--;
else
{
dir = 'L';//next direction
col--;
}
break;
case 'L':
if(col > && _data[row * _size + col - ] == )
col--;
else
{
dir = 'D';
row++;
}
break;
}
return row * _size + col;
}
对于Matrix类来说，如果需要多种方式填充矩阵只需要修改findPosition()这个成员函数就可以了；
但是每次都需要改变Matrix这个类吗？只有findPosition()需要改变，其他的都不需要改变，可以使用虚函数的方式：
多态的威力：使用虚函数，将findPosition()函数的实现推迟到子类中
class Matrix
{
virtual int findPosition() = ;
};
class ClockwiseMatrix:public Matrix
{
int row,col;
char dir;
public:
int findPosition();
};
class RowFirstMatrix:public Matrix
{
int next;//initialize as 0
public:
int findPosition()
{
return next++;
}
};
int main()
{
//
matrix.fill();
}
void matrix::fill()
{
for(int num = ;num <= N*N; num++)
{
int pos = findPosition();//findPosition();可以调用不同的形式
_data[pos] = num;
}
}