Vector<T> 动态数组(模板语法)

news2024/11/28 0:57:08

C++数据结构与算法 目录

本文前驱课程

1 C++自学精简教程 目录(必读)

2 动态数组 Vector(难度1)

其中,2 是 1 中的一个作业。2 中详细讲解了动态数组实现的基本原理。

本文目标

1 学会写基本的C++类模板语法;

2 为以后熟练使用 STL 打下基础;

3 为更进一步的阅读和掌握更多的C++库打下基础;

模板语法的学习最恰当的方式就是和非模板代码对比学习。

本文的内容只是在 2 动态数组 Vector(难度1)的基础上,把代码改造为模板语法。

除此之外,不添加任何内容。

模板语法介绍

当类的成员变量是不确定的类型的时候,我们使用模板类( template class)来实现这样的类。

模板类的定义如下:

    template<typename T>  
    struct Vector{
        T data;//成员变量 data 的类型不确定,写成 T
    };

解释说明:

(1)template 表示后续代码中有类型是不确定的,先用typename T当中的T表示类型;

(2)typename表示T是一个未来才能确定的类型

(3)确定T的类型的方式就是创建一个Vector对象的时候在<>中指定:

 Vector<int> arr;  //这条语句表示用int替换代码中的T

非模板语法与模板语法差异对比图

模板语法和非模板语法对比1

模板语法和非模板语法对比2

代码与注释如下

#include<iostream>
#include <iomanip>
#include <cassert>
using namespace std;

//------下面的代码是用来测试你的代码有没有问题的辅助代码,你无需关注------
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
#include <iostream> 
#include <vector>
#include <utility>
using namespace std;
struct Record { Record(void* ptr1, size_t count1, const char* location1, int line1, bool is) :ptr(ptr1), count(count1), line(line1), is_array(is) { int i = 0; while ((location[i] = location1[i]) && i < 100) { ++i; } }void* ptr; size_t count; char location[100] = { 0 }; int line; bool is_array = false; bool not_use_right_delete = false; }; bool operator==(const Record& lhs, const Record& rhs) { return lhs.ptr == rhs.ptr; }std::vector<Record> myAllocStatistic; void* newFunctionImpl(std::size_t sz, char const* file, int line, bool is) { void* ptr = std::malloc(sz); myAllocStatistic.push_back({ ptr,sz, file, line , is }); return ptr; }void* operator new(std::size_t sz, char const* file, int line) { return newFunctionImpl(sz, file, line, false); }void* operator new [](std::size_t sz, char const* file, int line)
{ return newFunctionImpl(sz, file, line, true); }void operator delete(void* ptr) noexcept { Record item{ ptr, 0, "", 0, false }; auto itr = std::find(myAllocStatistic.begin(), myAllocStatistic.end(), item); if (itr != myAllocStatistic.end()) { auto ind = std::distance(myAllocStatistic.begin(), itr); myAllocStatistic[ind].ptr = nullptr; if (itr->is_array) { myAllocStatistic[ind].not_use_right_delete = true; } else { myAllocStatistic[ind].count = 0; }std::free(ptr); } }void operator delete[](void* ptr) noexcept {Record item{ ptr, 0, "", 0, true }; auto itr = std::find(myAllocStatistic.begin(), myAllocStatistic.end(), item); if (itr != myAllocStatistic.end()) { auto ind = std::distance(myAllocStatistic.begin(), itr); myAllocStatistic[ind].ptr = nullptr; if (!itr->is_array) { myAllocStatistic[ind].not_use_right_delete = true; } else { myAllocStatistic[ind].count = 0; }std::free(ptr); }}
#define new new(__FILE__, __LINE__)
struct MyStruct { void ReportMemoryLeak() { std::cout << "Memory leak report: " << std::endl; bool leak = false; for (auto& i : myAllocStatistic) { if (i.count != 0) { leak = true; std::cout << "leak count " << i.count << " Byte" << ", file " << i.location << ", line " << i.line; if (i.not_use_right_delete) { cout << ", not use right delete. "; }	cout << std::endl; } }if (!leak) { cout << "No memory leak." << endl; } }~MyStruct() { ReportMemoryLeak(); } }; static MyStruct my; void check_do(bool b, int line = __LINE__) { if (b) { cout << "line:" << line << " Pass" << endl; } else { cout << "line:" << line << " Ohh! not passed!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" << " " << endl; exit(0); } }
#define check(msg)  check_do(msg, __LINE__);
//------上面的代码是用来测试你的代码有没有问题的辅助代码,你无需关注------

//注意:禁止修改Vector的定义,包括禁止给Vector添加成员变量;
//可以添加私有成员函数,如果你认为需要的话

template<typename T>
struct Vector
{
public:
    Vector();
    Vector(int n, T value);
    Vector(const Vector& from);
    Vector(int* begin, int* end);
    ~Vector();
    int size() const;
    //只读元素
    //参考 https://zhuanlan.zhihu.com/p/539451614
    const T& operator[](int n)const { return m_data[n]; }
    //写入元素
    T& operator[](int n) { return m_data[n]; }
    void push_back(T value);
    bool empty() const;// your job 1
    void clear();// your job 2
    Vector& operator = (const Vector& from);// your job 4
private:
    void copy(const Vector& from);// your job 3
private:
    int m_element_cout;
    int m_capacity;
    T* m_data;//定义一个元素类型待定的数组起始元素的指针
    //请忽略下面这个成员变量,这个成员变量不影响你的实现,当它不存在即可。
};

//模板类的成员函数都要以下面的template语法开始,和类声明的地方一样
template<typename T>
Vector<T>::Vector()
{
    m_element_cout = 0;
    m_capacity = 10;
    m_data = new int[m_capacity];
}

template<typename T>
Vector<T>::Vector(int n, T value) :Vector()
{
    for (int i = 0; i < n; i++)
        push_back(value);
}

template<typename T>
Vector<T>::Vector(const Vector& from)
{
    m_element_cout = from.m_element_cout;
    m_capacity = from.m_capacity;
    m_data = new int[m_capacity];
    for (int i = 0; i < m_element_cout; i++)
    {
        m_data[i] = from.m_data[i];
    }
}

template<typename T>
Vector<T>::Vector(int* begin, int* end) :Vector()
{
    for (int* p = begin; p < end; p++)
    {
        push_back(*p);
    }
}

template<typename T>
Vector<T>::~Vector()
{
    delete[] m_data;
}

template<typename T>
int Vector<T>::size() const
{
    return m_element_cout;
}

template<typename T>
void Vector<T>::push_back(T value)
{
    if (m_element_cout < m_capacity)
    {
        m_data[m_element_cout] = value;
        m_element_cout++;
    }
    else
    {
        int* p;
        p = new T[2 * m_capacity];
        for (int j = 0; j < m_element_cout; j++)
        {
            p[j] = m_data[j];
        }
        p[m_element_cout] = value;
        m_element_cout = m_element_cout + 1;
        m_capacity = 2 * m_capacity;
        delete[]m_data;
        m_data = p;
    }
}

//(1) your code for : Vector empty()






//(2) your code for : Vector clear()







//(3) your code for : Vector copy()







//(4) your code for : Vector operator =









void test1(void)
{
    Vector<int> v;//创建一个存放int变量的容器v
    int i;
    check(v.size() == 0);
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        check(v[i] == i);
    }
    check(v.size() == 10);
}
void test2(void)
{
    int n = 100000;
    Vector<int> v;
    int i;
    check(v.size() == 0);
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        assert(v[i] == i);
    }
    check(v.size() == n);
}
void print(Vector<int>& v, const std::string& msg)
{
    std::cout << "The contents of " << msg.c_str() << " are:";
    for (int i = 0; i != v.size(); ++i)
    {
        std::cout << ' ' << v[i];
    }
    std::cout << '\n';
}
void test3()
{
    Vector<int> a;

    Vector<int> first;                   // empty vector of ints
    check(first.empty() == true && first.size() == 0);
    Vector<int> second(4, 100);                       // four ints with value 100
    check(second.empty() == false);
    check(second.size() == 4);
    Vector<int> fourth(second);                       // a copy of third
    check(fourth.size() == second.size());

    int myints[] = { 16,2,77,29 };
    Vector<int> fifth(myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int));
    check(fifth.empty() == false);
    check(fifth[0] == 16);
    check(fifth[3] == 29);
    check(fifth.size() == sizeof(myints) / sizeof(int));
    print(fifth, "fifth");//The contents of fifth are:16 2 77 29 
    fifth.push_back(30);
    check(fifth[4] == 30);
    check(fifth.size() == 5);
    print(fifth, "fifth");//The contents of fifth are:16 2 77 29 30 
    check(fifth.size() == sizeof(myints) / sizeof(int) + 1);
    first = fifth = fifth;
    print(first, "first");//The contents of first are:16 2 77 29 30 
    check(first.empty() == false && first.size() == fifth.size());
    Vector<int> a1(myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int));
    //下面大括号是作用域,用来把代码分开互不干扰,这样就可以创建相同的变量名字了,就不用为了起很多不同的变量名而烦恼了。
    {
        Vector<int> b(a1);
        b.push_back(2);
        check(b[4] == 2);
    }
    {
        Vector<int> c;
        c = a1;
    }
    check(a1.size() == sizeof(myints) / sizeof(int));
    {
        Vector<int> c;
        c = fifth;
        c[0] = 1;
        check(c[0] == 1);
    }
}

int main()
{
    test1();
    test2();
    test3();

    return 0;
}

预期输出:

答案在此

C++数据结构与算法(全部答案)

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/952359.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

java.lang.classnotfoundexception: com.android.tools.lint.client.api.vendor

Unity Android studio打包报错修复 解决方式 java.lang.classnotfoundexception: com.android.tools.lint.client.api.vendor 解决方式 在 launcherTemplate 目录下找到 Android/lintOptions 选项 加上 checkReleaseBuilds false lintOptions { abortOnError false checkRelea…

以GitFlow分支模型为基准的Git版本分支管理流程

以GitFlow分支模型为基准的Git版本分支管理流程 文章目录 以GitFlow分支模型为基准的Git版本分支管理流程GitFlow分支模型中的主要概念GitFlow的分支管理流程图版本号说明借助插件Git Flow Integration Plus实现分支模型管理其他模型TBD模型阿里AoneFlow模型 GitFlow分支模型中…

设计模式的使用——建造者模式+适配器模式

项目代码地址 一、需求介绍 现公司数据库有一张表中的数据&#xff0c;需要通过外部接口将数据推送到别人的系统中。现有的问题是&#xff1a; 数据字段太多&#xff0c;而且双方系统实体字段不一致&#xff0c;每次都要通过get、set方法去对数据取值然后重新赋值。如果后期需…

使用php实现微信登录其实并不难,可以简单地分为三步进行

使用php实现微信登录其实并不难&#xff0c;可以简单地分为三步进行。 第一步&#xff1a;用户同意授权&#xff0c;获取code //微信登录public function wxlogin(){$appid "";$secret "";$str"http://***.***.com/getToken";$redirect_uriu…

家政电子邮件营销怎么做?邮件营销的方案?

家政电子邮件营销的作用&#xff1f;企业如何利用营销邮件拓客&#xff1f; 随着科技的不断发展&#xff0c;家政服务行业也逐渐融入了电子邮件营销的方式&#xff0c;这为家政企业提供了与客户更紧密互动的机会。在本文中&#xff0c;我们将探讨家政电子邮件营销的几个关键步…

OLED透明屏显示技术:未来显示科技的领航者

OLED透明屏显示技术是一种创新性的显示技术&#xff0c;它的特殊性质使其成为未来显示科技的领航者。 OLED透明屏具有高对比度、快速响应时间、广视角和低功耗等优势&#xff0c;同时&#xff0c;其透明度、柔性和薄型设计使其成为创新设计的理想选择。 本文将深入探讨OLED透…

从零做软件开发项目系列之九——项目结项

前言 一个项目&#xff0c;经过前期的需求调研分析&#xff0c;软件设计&#xff0c;程序开发&#xff0c;软件测试、系统部署、试运行系统调试等过程&#xff0c;最后到了项目的验收阶段&#xff0c;也就是项目生命周期的最后一个阶段&#xff0c;即项目结项&#xff0c;它涉…

什么是浏览器缓存(browser caching)?如何使用HTTP头来控制缓存?

聚沙成塔每天进步一点点 ⭐ 专栏简介⭐ 浏览器缓存和HTTP头控制缓存⭐ HTTP头控制缓存1. Cache-Control2. Expires3. Last-Modified 和 If-Modified-Since4. ETag 和 If-None-Match ⭐ 缓存策略⭐ 写在最后 ⭐ 专栏简介 前端入门之旅&#xff1a;探索Web开发的奇妙世界 记得点击…

什么是同源策略(same-origin policy)?它对AJAX有什么影响?

聚沙成塔每天进步一点点 ⭐ 专栏简介⭐ 同源策略&#xff08;Same-Origin Policy&#xff09;与 AJAX 影响⭐ 同源策略的限制⭐ AJAX 请求受同源策略影响⭐ 跨域资源共享&#xff08;CORS&#xff09;⭐ 写在最后 ⭐ 专栏简介 前端入门之旅&#xff1a;探索Web开发的奇妙世界 记…

rrpc:实现熔断与限流

一、服务端的自我保护&#xff08;实现限流&#xff09; 为什么需要限流器&#xff1f; 我们先看服务端&#xff0c;举个例子&#xff0c;假如我们要发布一个 Rrpc 服务&#xff0c;作为服务端接收调用端发送过来的请求&#xff0c;这时服务端的某个节点负载压力过高了&#x…

ARM DIY(五)摄像头调试

前言 今天&#xff0c;就着摄像头的调试&#xff0c;从嵌入式工程师的角度&#xff0c;介绍如何从无到有&#xff0c;一步一步地调出一款设备。 摄像头型号&#xff1a;OV2640 开发步骤 分为 2 个阶段 5 个步骤 阶段一&#xff1a; 设备树、驱动、硬件 阶段二&#xff1a; 应…

多线程使用HashMap,HashMap和HashTable和ConcurrentHashMap区别(面试题常考),硬盘IO,顺便回顾volatile

一、回顾&#x1f49b; 谈谈volatile关键字用法 volatile能够保证内存可见性&#xff0c;会强制从主内存中读取数据&#xff0c;此时如果其他线程修改被volatile修饰的变量&#xff0c;可以第一时间读取到最新的值。 二、&#x1f499; HashMap线程不安全没有锁,HashTable线程…

二分搜索树(Java 实例代码)

目录 二分搜索树 一、概念及其介绍 二、适用说明 三、二分查找法过程图示 四、Java 实例代码 src/runoob/binary/BinarySearch.java 文件代码&#xff1a; 二分搜索树 一、概念及其介绍 二分搜索树&#xff08;英语&#xff1a;Binary Search Tree&#xff09;&#xff…

20.液体加载特效

效果 源码 <!doctype html> <html> <head><meta charset="utf-8"><title>Milk | Liquid Loader Animation</title><link rel="stylesheet" href="style.css"> </head> <body><div cl…

【Flutter】Flutter 使用 Equatable 简化对象比较

【Flutter】Flutter 使用 Equatable 简化对象比较 文章目录 一、前言二、Equatable 简介三、为什么需要 Equatable&#xff1f;四、如何使用 Equatable五、Equatable 的其他特性六、完整的业务代码示例七、总结 一、前言 在 Flutter 开发中&#xff0c;我们经常需要比较对象的…

Python基础以及代码

Python基础以及代码 1.第一个代码如下&#xff1a; # 项目&#xff1a;第一个项目 # 作者&#xff1a;Adair # 开放时间&#xff1a; 2023/8/15 21:52print("Hello,world!!")如图所示&#xff1a; 2.数字的代码如下&#xff1a; # 项目&#xff1a;演示第一个项…

什么是Web组件(Web Components)?它们有哪些主要特点?

聚沙成塔每天进步一点点 ⭐ 专栏简介⭐ Web 组件&#xff08;Web Components&#xff09;⭐ Web 组件的主要特点1. 自定义元素&#xff08;Custom Elements&#xff09;2. Shadow DOM3. HTML 模板4. 封装性和重用性5. 生态系统6. 跨框架兼容性 ⭐ 写在最后 ⭐ 专栏简介 前端入门…

新能源技术是实现碳达峰碳中和的必然路径

在绿色经济发展的时代背景之下&#xff0c;光伏屋顶瓦顺势而生。集发电、环保功能于一体的光伏屋顶瓦&#xff0c;让每一栋建筑都能成为一座绿色发电站&#xff0c;实现建筑用电自给&#xff0c;有效降低建筑能耗&#xff0c;极大的推动生态建筑和生态城市的发展。 太阳能光伏瓦…

win10/11电脑中病毒后programdata文件夹不显示,其他文件夹不显示问题,文件夹存在不显示问题解决

首先出现这个问题确保是打开了显示隐藏文件夹 发现问题还是没有解决继续往下看 就是上边这个文件夹&#xff0c;我解决之前忘记截图了&#xff0c;这是解决后的图 这个文件夹是系统应用程序数据缓存文件夹&#xff0c;很重要 好多病毒就是优先隐藏此文件夹来监视系统数据&…

【洛谷算法题】B2005-字符三角形【入门1顺序结构】

&#x1f468;‍&#x1f4bb;博客主页&#xff1a;花无缺 欢迎 点赞&#x1f44d; 收藏⭐ 留言&#x1f4dd; 加关注✅! 本文由 花无缺 原创 收录于专栏 【洛谷算法题】 文章目录 【洛谷算法题】B2005-字符三角形【入门1顺序结构】&#x1f30f;题目描述&#x1f30f;输入格式…