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C++面向对象程序设计导论——从抽象到编程(微课视频版)

配有源代码、课件、教学大纲、期末试卷及答案等资源,融入计算思维与丰富案例

作者:张力生 王昆 主编 张化川 何睿 赵春泽 副主编
丛书名:21世纪高等学校计算机类课程创新系列教材·微课版
定价:59.90
印次:1-1
ISBN:9787302632900
出版日期:2024.01.01
印刷日期:2023.12.12

本书以“从抽象到编程”为主线,图文并茂地介绍了软件开发所需的语文知识、数学知识、软件建模知识和计算机语言知识。从概念抽象和数值计算两个层次,由浅入深地讨论了面向对象程序设计的基本知识、基本原理和基本方法,并使用UML描述软件模型,使用C++语言编写示例代码。全书共8章,内容包含类与对象、封装与职责、关联与连接、继承与多态、设计与实现、运算与重载、模板与模板库、课程成绩管理应用案例。书中的每个知识点都包括分析思路、设计方法、编程技术、示例代码和编程要点。 本书适合作为全国高等学校计算机及相关专业的教材,也可供有意向学习C++语言或从事软件开发的读者自学使用。

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前言 随着大数据、智能化应用不断深入人们的工作和生活,软件变得无处不在。为满足国家一流专业建设和应用型本科人才培养需要,以“从计算到编程”为主线编写了《C/C++程序设计导论——从计算到编程(微课视频版)》(ISBN: 9787302592020),以“从抽象到编程”为主线编写了本书。本书按照面向对象思想组织程序设计的内容,内容的组织思路和主要范围如图0.1所示。 图0.1本书内容的组织思路和主要范围 编程具有较强的科学性和系统性。本书针对我国学生基础知识好但应用知识训练不足的特点,以概念抽象和数学抽象为基础,融入计算理论、程序理论和计算机系统等基本原理,强调抽象思维的培养,旨在塑造能够理解软件模型和数学模型的优秀编程人才。 编程具有很强的工程性,涉及分析、设计、编码、测试等各个阶段的工作。本书按照模型及模型转换的思想将各个阶段内容整合在一起,先介绍面向对象分析设计的思想和方法,然后讨论编程知识、编程技术和编程方法,使用图形语言和计算机语言进行描述,突出编程的思路和方法,避免读者迷失在编程的细节中。 编程是一种能力,需要通过大量训练来获得。本书从实际应用和基础计算两个层次选择经典案例,针对目前的主流应用场景由浅入深地设计了大量的示例代码,难易区分度明显。本书的示例代码全部选择C++语言编写,大部分示例可改写为Java等其他语言,可供不同层次读者学习。 本书主要内容 本书共有8章,每章先介绍面向对象分析设计的基本知识和基本原理,再讨论相应的编程方法和实现技术。各章之间的关系如图0.2所示。 图0.2各章之间的关系 第1章类与对象。以认识和理解客观事物中形成的概念为基础,主要从抽象视角介绍抽象类及对象的基本原理,声明类和定义对象的编程方法,从计算视角介绍成员函数调用的实现原理,创建和删除对象的实现过程,最后讨论程序设计思想和描述工具。 第2章封装与职责。从客观事物的边界和作用引入封装和职责两个概念,主要介绍根据职责封装类的基本原理和编程方法,最后介绍自定义日期数据类型和管理员工信息两个应用案例。 第3章关联与连接。从客观事物之间的关系引入关联及连接的概念,主要介绍使用关联及连接描述客观事物之间关系的基本原理,介绍一般关联、组合关联和聚合关联的编程实现技术和方法,重点介绍使用组合关联描述客观事物的内部结构,最后介绍字符串和链表两个应用案例。 第4章继承与多态。从客观事物的分类和抽象引入继承及其相关概念,主要介绍使用继承描述事物之间层次关系的基本原理,以及继承、多态、多重继承的实现技术和编程方法,最后介绍银行账户案例。 第5章设计与实现。主要介绍综合运用编程知识和技术解决实际问题的步骤和方法。以Josephus游戏为例介绍分析设计、编码实现和程序维护阶段的主要工作及其基本方法,以矩阵乘法为例介绍根据数学模型编程的技术和方法,最后介绍异常处理技术及其编程方法。 第6章运算与重载。以自然数的基数理论为基础,主要介绍使用自然数进行计数和度量的基本原理,以及抽象和定义运算的方法,重点介绍定义运算的基本思路和重载运算的编程技术,最后介绍货币和R进制计算机两个应用案例。 第7章模板与模板库。主要介绍类模板和模板类的概念,以及使用类模板编程的主要技术和基本方法。介绍标准模板库,重点介绍容器类和流类的使用方法,最后介绍持久化对象应用案例。 第8章课程成绩管理应用案例。以课程成绩管理为例,主要介绍综合运用面向对象的知识、原理和技术开发实际应用程序的主要步骤和基本方法。本案例可作为编程训练的项目,也可作为后续学习的案例。 本书特色 (1) 抽象思维与计算思维有机融合。将语文、数学课程中培养抽象思维、计算思维及其表达方式有机融合起来,用于解决软件开发过程中有关抽象和计算的问题,从而降低学习编程的门槛和难度。 (2) 分析设计与编程实现有机融合。按照模型转换思想,以分析设计中建立的模型作为编程实现的背景和前提,将编程实现的代码作为模型转换的结果,有机融合了分析设计与编程实现两个阶段的内容,更加明确编程的学习重点和方向。 (3) 图形语言与计算机语言有机融合。本书按照元模型表示模型的思想,把UML图形语言作为描述语义的通用工具,便于读者能够直观地理解代码和将C++代码修改为Java、C#等其他计算机语言的代码,从而适应混合式语言编程的要求。 配套资源 为便于教与学,本书配有微课视频、源代码、数据集、教学课件、教学大纲、教学日历、习题答案、期末试卷及参考答案。 (1) 获取微课视频方式: 先刮开并用手机版微信App扫描本书封底的文泉云盘防盗码,授权后再扫描书中相应的视频二维码,观看教学视频。 (2) 获取源代码、数据集方式:先刮开并用手机版微信App扫描本书封底的文泉云盘防盗码,授权后再扫描下方二维码,即可获取。 源代码 数据集 (3) 其他配套资源可以扫描本书封底的“书圈”二维码,关注后回复本书书号,即可下载。 读者对象 本书适合作为全国高等学校计算机及相关专业的教材,也可供有意向学习C++语言或从事软件开发的读者自学使用。 在本书的编写过程中,作者结合多年的教学经验和学生反馈的学习心得,参考了诸多相关资料,在此表示衷心的感谢。限于个人水平和时间有限,书中难免存在疏漏之处,欢迎读者批评指正。 作者 2023年5月

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  • "(1) 抽象思维与计算思维有机融合。将语文、数学课程中培养的抽象思维、计算思维及其表达方式有机融合起来,用于解决软件开发过程中有关抽象和计算的问题,从而降低学习编程的门槛和难度。
    (2) 分析设计与编程实现有机融合。按照模型转换思想,将分析设计中建立的模型作为编程实现的背景和前提,将编程实现的代码作为模型转换的结果,有机融合了分析设计与编程实现两个阶段的内容,更加明确编程的学习重点和努力方向。
    (3)图形语言与计算机语言有机融合。本书按照元模型表示模型的思想,将UML图形语言作为描述语义的通用工具,配有近200张图,使读者能够直观地理解本书中的C++代码,也便于读者将C++代码修改为Java、C#等其他计算机语言的代码,以适应混合式语言编程的现实要求。
    "

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    第1章类与对象

    1.1抽象

    1.1.1语文中的抽象

    1.1.2数学中的抽象

    1.2类和对象的概念

    1.2.1属性与属性值

    1.2.2行为与函数

    1.2.3类的结构及其表示方法

    1.2.4对象的结构及其表示方法

    1.3类的声明和对象的定义

    1.3.1类的声明

    1.3.2定义对象

    1.3.3访问对象的成员变量

    1.4成员函数的定义和调用

    1.4.1定义成员函数

    1.4.2调用成员函数

    1.4.3成员函数与普通函数的区别

    1.4.4成员函数调用的内部实现

    1.5创建和删除对象

    1.5.1构造对象

    1.5.2全局对象和静态对象

    1.5.3堆对象和对象数组

    1.5.4语义的实现和优化

    1.6程序设计思想和描述工具

    1.6.1程序设计思想的变迁

    1.6.2UML图形语言

    1.6.3面向对象程序设计语言

    小结

    练习

    第2章封装与职责

    2.1类的封装

    2.1.1事物的边界

    2.1.2封装的概念

    2.1.3接口的声明

    2.1.4接口与实现分离

    2.2封装的作用

    2.2.1保护内部数据

    2.2.2屏蔽内部计算

    2.3对象的职责

    2.3.1管理自己的数据

    2.3.2完成特定的任务

    2.3.3参与计算的能力

    2.3.4与其他对象共存的能力

    2.4自定义数据类型

    2.4.1定义数据类型Tdate

    2.4.2Tdate的对象...

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