类模板学习20210921

2021-09-22 14:34:16 阅读：164 来源： 互联网

标签：sz int list 学习数组 Array 20210921 模板 size

函数模板

类模板

 //类模板示例
#include <iostream>
using namespace std;
struct Student {
    int id;     //学号
    float gpa;  //平均分
};

template <class T>
class Store{    //类模板
private:
    T item;     //item用于存放任意类型的数据
    bool haveValue;       //haveValue标记item是否已经存入内容
public:
    Store();
    T &getElem();       //提取数据函数
    void putElem(const T &x);   //存入数据函数
};

template <class T>
Store<T>::Store():haveValue(false){}

template <class T>
T &Store<T>::getElem() {
    //如试图提取未初始化的数据，则终止程序
    if(!haveValue){
        cout << "No item present " << endl;
        exit(1);    //使程序完全退出，返回到操作系统
    }
    return  item;
}

template <class T>
void Store<T>::putElem(const T &x) {
    //将haveValue置为true，表示item中已经存入数值
    haveValue = true;
    item = x;       //将x值存入item
}

int main(){
    Store<int> a;
    a.putElem(10);
    cout << a.getElem() << endl;

    Student g = {1000,23};
    Store<Student> s3;
    s3.putElem(g);
    cout << "the student id is" << s3.getElem().id << endl;
    cout << "the student gpa is" << s3.getElem().gpa << endl;

    Store<double> d;
    cout << "Retrieving object D... ";
    cout << d.getElem() << endl;
    //d未初始化，执行函数D.getElement()时导致程序终止
    return 0;
}

线性群体

线性群体中的元素次序与其逻辑位置关系是对应的。
在线性群体中，又可以按照访问元素的不同方法分为：

直接访问
顺序访问
索引访问
这章只介绍前两种。

数组类模板

为什么有的函数返回引用

如果一个函数的返回值是一个对象的值，就是右值，不能成为左值。
如果返回值为引用。由于引用是对象的别名，通过引用可以改变对象的值，因此是左值

//9-3动态数组类模板程序
#ifndef ARRAY_H
#define ARRAY_H
#include <cassert>

template <class T>      //数组类模板定义
class Array{
private:
    T* list;            //用于存放动态分配的数组内存首地址
    int size;           //数组大小（元素个数）
public:
    Array(int sz = 50); //构造函数
    Array(const Array<T> &a);   //复制构造函数
    ~Array();           //析构函数
    Array<T> & operator = (const Array<T> &rhs);    //重载"="
    T  & operator [] (int i);   //重载"[]"
    const T & operator [] (int i) const;    //重载"[]"常函数
    //这里要求这几个函数的结果应该是左值，所以这里使用引用
    //重载将对象名转换成*类型的指针

    operator T * ();            //重载到T*类型的转换????
    operator const T * () const;
    int getSize() const;
    void resize(int sz);        //修改数组的大小
};

template <class T> Array<T>::Array(int sz) {//构造函数
    assert(sz >= 0);            //sz为数组大小（元素个数），应当非负
    size = sz;
    list = new T [size];        //动态分配size个T类型的元素空间，复制的时候不能让两个对象的指针指向同一个数组
}

template <class T> Array<T>::~Array(){      //析构函数
    delete [] list;
}
template <class T>
Array<T>::Array(const Array<T> &a){//复制构造函数
    size = a.size;
    list = new T[size];         //复制的时候不能让两个对象的指针指向同一个数组，需要为新生成这个对象去实实在在地分配内存空间，然后将已经存在的a的内容一一赋值
    for(int i = 0; i < size; i++)
        list[i] = a.list[i];//有指向动态生成空间的指针的时候，就是需要深层复制的时候
}
//重载"="运算符，将对象rhs赋值给本对象。实现对象之间的整体赋值
template <class T>
Array<T> &Array<T>::operator = (const Array<T> &rhs){
    //一个经验，如果一个函数需要深层复制的时候也是需要重载运算符的时候，因为默认的赋值运算是浅层复制，也就是数据成员一一对应复制
    if(&rhs != this){
        //如果本对象中数组大小与rhs不同，则删除原有内存然后重新分配
        if(size != rhs.size){
            delete [] list;         //删除数组原有内存
            size = rhs.size;        //设置本对象的数组大小
            list = new T[size];     //重新分配size个元素的内存
        }
        //从对象X复制数组元素到本对象
        for(int i = 0; i < size; i++){
            list[i] = rhs.list[i];
        }
    }
    return *this;                   //返回当前对象的引用
    //返回当前对象的引用:
    //this指向当前调用该函数的对象；
    //*是解引用运算符，就是返回指针所指对象的引用。
}

//重载下标运算符，实现与普通数组一样通过下标访问元素，具有越界检查功能
template <class T>
T & Array<T>::operator [](int n){
    assert(n >= 0 && n < size);     //检查下标是否越界
    return list[n];                 //返回下标为n的数组元素
}

template <class T>
const T & Array<T>::operator [](int n) const {
    assert(n >= 0 && n < size);     //检查下标是否越界
    return list[n];                 //返回下标为n的数组元素
}

//重载指针转换符，将Array类的对象名转换为T类型的指针，语法要求不要指定返回值类型
template <class T>
Array<T>::operator T * () {
    return list;    //返回当前对象中私有数组的首地址
}

//取当前数组大小
template <class T>
int Array<T>::getSize() const {
    return size;
}

//将数组大小修改为sz，实际开销比较大，所以虽然可以，但是也不要频繁地调整大小
template <class T>
void Array<T>::resize(int sz) {
    assert(sz >= 0);        //检查sz是否非负
    if(sz == size)
        return;
    T* newList = new T [sz];    //申请新的数组内存
    int  n = (sz < size) ? sz :size;
    //将原有数组中的前n个元素复制导新数组中
    for(int i = 0; i < n; i++)
        newList[i] = list[i];
    delete[] list;              //删除愿数组
    list = newList;             //使list指向新数组
    size = sz;                  //更新size
    return;
}

#endif //ARRAY_H

iomanip，在C++程序里面经常见到下面的头文件#include <iomanip>，io代表输入输出，manip是manipulator（操纵器）的缩写(在c++上只能通过输入缩写才有效）。

C++中setw()函数

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include "Array.h"
using namespace std;

int main(){
    //用于存放质数的数组，初始状态有10个元素
    Array<int> a(10);
    int n, count = 0;
    cout << "Enter a value >= 2 as upper limit for prime numbers: ";
    cin >> n;

    for (int i = 2; i <= n; i++) { //检查i是否能被比它小的质数整除
        bool isPrime = true;
        for (int j = 0; j < count; j++)
            //若i被a[j]整除，说明i不是质数
            if (i % a[j] == 0) {
                isPrime = false; break;
            }
        if (isPrime) {
            if (count == a.getSize())
                a.resize(count * 2);
            a[count++] = i;
        }
    }
    for (int i = 0; i < count; i++)
        cout << setw(8) << a[i];
    cout << endl;
    return 0;
}

(第九章暂时未看)
链表
链表的概念与结点类模板
链表类模板
第九章模板与群体数据–链表
栈
栈类模板
栈类模板课后习题
例9-9 栈的应用

队列
队列类模板
第九章模板与群体数据–队列
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