第十章 模板与标准模板库模板(程序设计语言)

例如重载函数，求绝对值的函数只要声明一个函数模板： template <class T> T abs(T value) { return value>0? value: -value; } 在主程序中可以这样使用函数模板： int main() 第一次使用函数模板abs（）时，实参为 { 整数，由此可以推导出函数模板中的参数 int nValue=-1,nResult; 类型T为整数，函数的返回值也是整数。 double dblValue=-1.2,dblResult; nResult=abs(nValue); 第二次调用abs()时实参为双精 dblResult=abs(dblValue); 度型，由此推导出函数模板中 cout<<nValue<<″ ″<<nResult<<endl; 的参数类型T为双精度型，函 cout<<dblValue<<″ ″<<dblResult<<endl; 数的返回值为双精度型。 return 0; } -1 1 -1.2 1.2
{ return;
（续）
}
template <class T> void Max<T>::SetItem(T thefirst, T thesecond, T thethird) { item1=thefirst; item2=thesecond; item3=thethird; } template <class T> T Max<T>::GetMaxItem()
{ T maxitem; maxitem=item1>item2 ? item1: item2; maxitem=maxitem>item3? maxitem: item3; return maxitem; } #endif
//EXAMPLE10_2.CPP //主程序 #include <iostream.h> #include ″EXAMPLE1002.H″ #include ″EXAMPLE1002B.H″ int main() { Max<int> nmyMax(1,2,3); Max<double> dblmyMax(1.2,1.3,-1.4); cout<<nmyMax.GetMaxItem()<<endl; cout<<dblmyMax.GetMaxItem()<<endl; return 0; }
Байду номын сангаас
3 1.3
例 10-3
编程实现栈类模板并测试
//EXAMPLE10_03.CPP //源程序开始 #include <iostream.h> #include <stdlib.h> template <class T> class CStack //模板名 { public: CStack(int size_t=10); //构造函数模板 ~CStack(); //析构函数模板 bool Empty() const; //栈空判断 bool Full() const; //栈满判断 void Clear(); //清空栈 T& Top() const; //查询栈顶元素 void Push(const T&); //入栈 T& Pop(); //出栈 private: int size; int top;
【 10.3标准模板库】
C++的标准模板库STL包含容器、算法和迭代子，其中容器模板包括链表、 向量、栈、队列、集合、映象等，算法模板包括诸如排序、查找等各种算 法，而迭代子则可以针对不同容器进行操作。本章将着重介绍STL的使用。
【 10.3.1 基本数据结构知识】
实现了数组、链表、线性表、栈和队列，它们属于线性容器。另外，这里 还将使用到双端队列，就是两端都可以进行插入和删除操作的线性表。除 了线性容器，我们还将接触到两种非线性容器：集合和映射。
（续）
T *ptrStack;
}; template <class T> CStack<T>::CStack(int size_t) //构造函数模板 { if(size_t>0) size=size_t; else size=10; top=-1; ptrStack=new T[size]; } template <class T> CStack<T>::~CStack() //析构函数模板 { delete []ptrStack; } template <class T> bool CStack<T>::Empty() const //栈空判断 { return top==-1; }
若干个固定事物的全体叫做一个集合，组成集合的事物叫做这个集合的元素。 例如对于一个有四个元素的集合A可以如下表示：A = {a1,a2,a3,a4}
子集：如果一个集合A的所有元素都是另一个集合B的元素， 则集合A是集合B的子集。 交集：取集合A和集合B中所有相同元素组成的集合 差集：集合A对集合B的差集可以定义为由所有属于集合A但不属于 集合B的元素组成的集合。 映射则是把一个集合中的元素和另一个集合中的元素联系起来。 例如两个集合A和B： A = {1,2,3,4} B = {a,b,c,d} 我们可以构造从集合A到集合B的映射(1,a),(2,b),(3,d),(4,c)等等。 日常生活中也存在大量映射的例子，如一个身份证号码可以映射为 某个确定的人，图书馆中一本书的编号和这本书也是一个映射。
【 10.3.2 标准模板类库简介】
1994年7月，STL正式成为标准C++库的一部分。 STL中的容器类是基于模板的，它既包含线性容器，也包含非线性容器， 其中主要有： vector(向量模板) list(链表模板) stack(栈模板) queue(队列模板) deque(双端队列模板) set(集合模板) map(映射模板) STL的迭代子可以看成是指针的推广，迭代子也可以是普通的指针。 顺序访问： 顺序迭代子使用++、--等进行移动，但只能顺序访 问容器中的对象。
类型分类
直接访问：直接访问迭代子则可以直接访问容器中的某个特定 对象。
STL的算法是用函数模板实现的，可以实现对不同类型对象的通用操作。
算法与STL容器类之间是通过迭代子来进行沟通的，算法面向迭代子，迭 代子则面向容器类, 对于迭代子，可以将它理解为一个指针，通过它我们 可以获得容器内部的数据对象，然后算法对这个由迭代子获得的对象进行 操作。 STL的主要算法有： 排序（sort、merge） 查找（find、search） 比较（equal） 集合（includes、setunion、setdifference） 计算（accumulate、partialsum） 统计（max、min） 管理（swap、fill、replace、copy、unique、rotate、reverse） 堆操作（makeheap、pushheap、popheap、sortheap）
for(i=0;i<5;i++) { cout<<"Push elements "<<i<<" in stack:"; cin>>temp; dblStack.Push(temp); //入栈 } while(!dblStack.Empty()) { temp=dblStack.Pop(); //出栈 cout<<"---> "<<temp<<endl; } return 0; Push elements 0 in stack:11.11 } Push elements 1 in stack:22.22 Push elements 2 in stack:33.33 Push elements 3 in stack:44.44 Push elements 4 in stack:55.55 程序运行结果： ---> 55.55 ---> 44.44 ---> 33.33 ---> 22.22 ---> 11.11
//类模板的实现 #ifndef EXAMPLE10_02B_H #define EXAMPLE10_02B_H template <class T> T Max<T>::Max(T the first, T thesecond, T thethird): item1(thefirst),item2(thesecond),item3(thethird)
（续）
template <class T> bool CStack<T>::Full() const //栈满判断 { return top==size-1; } template <class T> T& CStack<T>::Top() const //查询栈顶元素 { if(!Empty()) return ptrStack[top]; else exit(1); } template <class T> void CStack<T>::Clear() //清空栈 { top=-1; } template <class T> void CStack<T>::Push(const T& value) //入栈 { if(!Full()) { （续）
ptrStack[++top]=value; } else exit(1); } template <class T> T& CStack<T>::Pop() //出栈 { if(!Empty()) { top--; return ptrStack[top+1]; } else exit(1); } //测试程序 int main() { CStack<double> dblStack(5); //定义一个CStack<double>模板类对象dblStack int i; double temp; （续）