数据结构与算法简介
1. 数据抽象与封装
在计算机科学中,数据抽象和封装是面向对象编程(OOP)的核心概念。数据抽象允许我们定义复杂的数据类型,而封装则是将数据和操作数据的方法绑定在一起,从而保护数据不被外部直接访问。这种设计有助于提高代码的可维护性和安全性。
1.1 类、数据抽象、封装和信息隐藏
类是C++中实现数据抽象和封装的关键工具。类不仅包含数据成员(属性),还包括成员函数(方法)。通过类,我们可以将数据和操作封装在一起,确保数据的完整性。例如,一个 Rational
类可以封装分子和分母,同时提供加减乘除等操作。
特性 | 描述 |
---|---|
数据抽象 | 将复杂的数据类型简化为易于使用的接口 |
封装 | 将数据和操作数据的方法绑定在一起,保护数据不被外部直接访问 |
信息隐藏 | 隐藏类的实现细节,只暴露必要的接口 |
1.2 派生类、面向对象编程
面向对象编程通过继承机制扩展类的功能。派生类可以从基类继承属性和方法,并可以添加新的功能或重写现有功能。例如, Square
类可以继承自 Rectangle
类,从而共享矩形的