西南科技大学C++程序设计实验十（函数模板与类模板）

一、实验目的

1. 掌握函数模板与类模板；

2. 掌握数组类、链表类等线性群体数据类型定义与使用；

二、实验任务

1. 分析完善以下程序，理解模板类的使用：

（1）补充类模板声明语句。

（2）创建不同类型的类对象，使用时明确其数据类型？

_template<typename T>____________________ //声明类模板

 class A

 {

  public:

     A(T t){ this->t = t; }

     T &getT(){ return t;}

 void printAA(){cout<<t;}

 private:

     T t;  //类中数据成员类型参数化

 };

 void main()

 {

   //模板中如果定义了构造函数,则遵守以前的类的构造函数的调用规则

    ___A<int> a(1)_______________; //创建数据成员是整型的基类对象a

    a.getT();

    a.printAA();

   __A<double> b(1.1); ________________; //创建数据成员是double类型的的基类对象b

   ______ b.getT();

    b.printAA();____________; //输出对象b的信息

}

实验思考题回答与结果分析：

(1)程序运行结果：1和1.1。

（2）该程序主要运用.........知识点？编程时需要注意什么？（不要抄袭！）

该程序主要运用了模板类的知识点。需要注意的是，使用模板类时需要在类名称后面加上尖括号<>，并在其中指定数据类型，即类实例化。同时，在创建对象时需要明确其数据类型，并传递相应的构造函数参数。

1. 设计一个分数类 CFraction，再设计一个求数组中最大值的函数模板，并用该模板求一个 CFmction 数组中的最大元素。

   参考代码：

#include <iostream>

using namespace std;

//分数类

class CFraction {

    int numerator, denominator;   //分子分母

public:

    CFraction(int n, int d) :numerator(n), denominator(d) { };

    bool operator <(const CFraction & f) const

    {//为避免除法产生的浮点误差，用乘法判断两个分数的大小关系

        if (denominator * f.denominator > 0)

            return numerator * f.denominator < denominator * f.numerator;

        else

            return numerator * f.denominator > denominator * f.numerator;

    }

    bool operator == (const CFraction & f) const

    {//为避免除法产生的浮点误差，用乘法判断两个分数是否相等

        return numerator * f.denominator == denominator * f.numerator;

    }

    friend ostream & operator <<(ostream & o, const CFraction & f);

};

template <class T> //声明函数模板

T MaxElement(T a[], int size) //定义函数体

{

   //函数功能：找出数组中的最大值

   

..............  //补充代码

}

ostream & operator <<(ostream & o, const CFraction & f) //重载 << 使得分数对象可以通过cout输出

{

    ________________________; //补充代码，输出"分子/分母" 形式

    return o;

}

int main()

{

    int a[5] = { 1,5,2,3,4 };//定义整数数组

    CFraction f[4] = { CFraction(8,6),CFraction(-8,4),

        CFraction(3,2), CFraction(5,6) };//定义分数类数组对象

    ___________________________;//调用模板函数MaxElement输出整数数组a的最大值

  __________________________________; //调用模板函数MaxElement和重载运算符函数”<<”输出分数数组对象的最大值

    return 0;

}

程序代码：

#include <iostream>

using namespace std;

//定义分数类

class CFraction {

public:

    CFraction(int numerator = 0, int denominator = 1) : m_numerator(numerator), m_denominator(denominator) {}

    int getNumerator() const { return m_numerator; }

    int getDenominator() const { return m_denominator; }

private:

    int m_numerator;   //分子

    int m_denominator; //分母

};

//定义比较函数模板

template<typename T>

T getMax(T arr[], int n) {

    T maxVal = arr[0];

    for (int i = 1; i < n; i++) {

        if (arr[i] > maxVal) {

            maxVal = arr[i];

        }

    }

    return maxVal;

}

int main() {

    CFraction arr[] = { CFraction(3,4), CFraction(2,5), CFraction(7,8) };

    cout << "The maximum fraction is: " << getMax(arr, 3).getNumerator() << "/" << getMax(arr, 3).getDenominator() << endl;

    return 0;

}

实验思考题回答与结果分析：

1. 程序运行结果：

1. 该程序主要运用.........知识点？编程时需要注意什么？（不要抄袭！）

在上面的例子中，我们首先定义了一个CFraction类来表示分数，然后定义了一个求最大值的函数模板getMax()，其中arr[]表示待比较的数组，n表示数组元素个数，返回值为最大值。在main函数中，我们创建了一个CFraction类型的数组，并调用getMax()模板函数来获取最大值。

1. 定义链表模板类，使其具备插入结点，输出结点等功能，现要求：（1）创建链表（2）从键盘输入一个待查找整数，在链表中查找该数，找到后修改；（3）遍历链表。

   参考代码：

//定义结点模板类

template <class T> //前置申明模板类

 class Node //定义一个Node类

{

public:

Node(T _value) //构造函数

{

value = _value;

next = NULL;

}

public:

T value; //结点数据域

Node *next; //结点指针域，指向后继结点

} ;

 //定义链表模板类

template <class T> //申明模板类

 class List //定义List类

{

public:

List()

{

ptr_head=NULL; //初始化链表头结点

ptr_tail=NULL; //初始化链表尾结点