Class inheritance 但在 C++ 中遇到重新定義錯誤

Question

我正在學習 C++ 數據結構，關於使用數組和鏈表實現堆棧。 該數組在 C++ 中是默認的，但我構建了一個鏈接列表 class。 下面的代碼是我的鏈接列表 header 文件

#pragma once
#include "Node.h"
#include "Stack.h"
class LinkedList
{
public:
    LinkedList() {head = NULL;}
    Node* AddNode(int index, float x, bool doubly);
    int FindNodeIndex(float x);
    Node* FindNodeAddress(float x);
    void DeleteNode(float x);
    void DisplayList();
    
private:
    Node* head;
    friend class Stack;
};

它也使用了節點 header 文件，但這里不相關。 然后我想同時使用數組和鏈表來實現堆棧。 下面是我的堆棧 header 文件：

#pragma once

class Stack
{
public:
    Stack(int size = 10);
    bool IsEmpty() { return top == -1;}
    bool IsFull() { return top == maxTop;}
    double Top();
    void Push(const double x);
    double Pop();
    void DisplayStack();
    void Clear();
private:
    int maxTop;
    int top;
    double* values;
};

class Stack: public LinkedList
{
public:
    Stack(){}
    double Top()
    {
        if (!head)
        {
            std::cout << "The stack is empty." << std::endl;
            return -1;
        }
        else
            return head->data;
    }
    void Push(const double x) {AddNode(0,x);}
    void DisplayStack() { DisplayList();}
}

在Top()方法中可以看到，該方法用於查找鏈表的頂部元素，使用了head變量（或明確地，Node的指針），其中在數組的實現中，我有相同的Top()方法，但它只使用索引數組。 編譯器給我這個錯誤信息

Stack.h:20:7: error: redefinition of 'class Stack'
   20 | class Stack: public LinkedList

我知道我可能在這里犯了一些錯誤，但我認為有必要編寫兩個 Stack 類，因為它們有不同的用途，例如 Top() 方法不能同時用於兩者。 是否可以將兩者合並為一個堆棧 class，然后通知編譯器是使用數組還是鏈表？

Answer 1

嗨，正如@Some_programmer_dude 所說

類不能“重載”，如果它們在同一個命名空間中定義，它們必須具有不同的名稱。

對於這種情況，我會使用多態性。 因此，我們定義了一個名為 Stack 的基礎 class，然后將創建另外兩個名為 LinkedListStack 和 ArrayStack 的類，它們都派生自 Stack。

// abstract class Stack
class Stack
{
public:
    Stack(int size = 10);
    virtual bool IsEmpty() = 0; // pure virtual function
    virtual bool IsFull();
    virtual double Top();
    virtual void Push(const double x);
    virtual double Pop();
    virtual void DisplayStack();
    virtual void Clear();
protected:
    int maxTop;
    int top;
    double* values;
};

可以看到，Stack 有一個成員方法virtual bool IsEmpty() = 0; ，這被稱為純虛擬 function 沒有任何定義，這將導致我們的 class 成為抽象基礎 class。

抽象基類是只能作為基類使用，不能實例化的類。 由於我們不想實例化堆棧 class，我們想要實例化 LinkedListStack 或 ArrayStack。

然后對於每個派生類（LinkedListStack 和 ArrayStack），我們將定義它們的基本 class 虛函數。

class LinkedListStack: public Stack
{
public:
    LinkedListStack();
    bool IsEmpty() { return !head; }
    double Top()
    {
        if (IsEmpty())
        {
            std::cout << "The stack is empty." << std::endl;
            return -1;
        }
        else
            return head->data;
    }
    void Push(const double x) { AddNode(0,x); }
    void DisplayStack() { DisplayList(); }
    /* define remaining base member methods. */
}

class ArrayStack : public Stack
{
public:
    ArrayStack(int size = 10);
    bool IsEmpty() { return top == -1; }
    bool IsFull() { return top == maxTop; }
    /* define remaining base member methods. */
};

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