深圳大学计软《面向对象的程序设计》实验15 函数模板和类模板

A. 有界数组模板类（类模板）

题目描述

编写有界数组模板BoundArray（即检查对数组元素下标引用并在下标越界时终止程序的执行），能够存储各种类型的数据。要求实现对数组进行排序的方法sort，及对数组进行查找的方法search。

输入

第一行先输入t，表示有t个测试用例

从第二行开始输入每个测试用例的数据。

首先输入数据类型，I表示int，D表示double，C表示char，接着输入数组的元素个数

然后输入每个元素

最后输入要查找的元素

输出

首先输出从小到大排序的元素

然后输出查找元素的结果，找到则输出下标，没找到则输出-1

输入样例1

2
I 2
1 2
2
D 3
3.5 6.2 2.9
2.1

输出样例1

1 2
1
2.9 3.5 6.2
-1

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;template<class T>
class BoundArray {int size;T* p;
public:BoundArray() {cin >> size;p = new T[size];for (int i = 0; i < size; i++)cin >> p[i];}~BoundArray(){delete[]p;}void sort() {make_heap(p, p + size);sort_heap(p, p + size);}int search(T key) {for (int i = 0; i < size; i++) {if (key == p[i])return i;}return -1;}void print() {for (int i = 0; i < size; i++)cout << p[i] << " ";cout << endl;}};int main() {int t;cin >> t;while (t--){char ch;cin >> ch;if (ch == 'I') {BoundArray<int>l;l.sort();l.print();int key;cin >> key;cout << l.search(key) << endl;}else if (ch == 'D') {BoundArray<double>l;l.sort();l.print();double key;cin >> key;cout << l.search(key) << endl;}else if (ch == 'C') {BoundArray<char>l;l.sort();l.print();char key;cin >> key;cout << l.search(key) << endl;}}return 0;
}

B. 简单类模板(类模板)

题目描述

定义一个列表类，该列表包含属性：数值列表（用长度为100的数组表示），数据长度（实际的数据个数）；包含的方法：初始化、插入、删除、打印，方法定义为：

1）初始化，接受外来参数，把数据保存在数值列表中，未使用的列表部分全部初始化为-1

2）插入，接受外来参数的插入位置和插入数值，插入位置从0开始计算，注意从插入位置开始，原有数据都要往后移动一位，且数据长度+1

3）删除，接受外来参数的删除位置，删除位置从0开始计算，注意从删除位置后一位开始，原有数据都要往前移动一位，且数据长度-1

4）打印，把包含的数据按位置顺序输出一行，数据之间单个空格隔开

使用类模板的方法，使得这个类支持整数int类型和浮点数double类型

输入

第一行先输入参数n表示有n个数据，接着输入n个整数

第二行输入两个参数，表示插入位置和插入数值，数值为整数

第三行输入删除位置

第四行先输入参数n表示有n个数据，接着输入n个浮点数

第五行输入两个参数，表示插入位置和插入数值，数值为浮点数

第六行输入删除位置

输出

针对头三行输入，分别执行初始化、插入操作和删除操作，调用打印方法输出列表包含的整数数据

针对接着的三行输入，分别执行初始化、插入操作和删除操作，调用打印方法输出列表包含的浮点数数据

输入样例1

5 11 22 33 44 55
2 888
4
5 1.1 2.2 3.3 4.4 5.5
2 88.8
3

输出样例1

11 22 888 33 55
1.1 2.2 88.8 4.4 5.5

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;template<class T>
class List {vector<T>v;
public:List() {int len;cin >> len;v.resize(len);for (auto& it : v)cin >> it;}void insert(int index, T value) {v.insert(v.begin() + index, value);}void remove(int index) {v.erase(v.begin() + index);}void print() {for (int i = 0; i < v.size(); i++) {if (i)cout << " ";cout << v[i];}cout << endl;}};int main() {List<int>l1;int idx, value;cin >> idx >> value;l1.insert(idx, value);cin >> idx;l1.remove(idx);l1.print();List<double>l2;int idx1;double value1;cin >> idx1 >> value1;l2.insert(idx1, value1);cin >> idx1;l2.remove(idx1);l2.print();return 0;
}

C. 矩阵类模板（类模板）

题目描述

设计一个矩阵类模板Matrix，支持任意数据类型的数据。

要求至少包含2个成员函数：矩阵转置函数transport、以及打印输出函数print

编写main函数进行测试，调用类的成员函数完成转置和输出。

输入

第一行先输入t，表示有t个测试用例

从第二行开始输入每个测试用例的数据。

首先输入数据类型，I表示int，D表示double，C表示char，接着输入两个参数m和n，分别表示矩阵的行和列

接下来输入矩阵的元素，一共m行，每行n个数据

输出

输出转置后的矩阵

输入样例1

2
I 2 3
1 2 3
4 5 6
C 3 3
a b c
d e f
g h i

输出样例1

1 4
2 5
3 6
a d g
b e h
c f i

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;template<class T>
class Matrix {vector<vector<T>>v;int n, m;
public:Matrix() {cin >> n >> m;v.resize(n);for (int i = 0; i < n; i++)v[i].resize(m);for (int i = 0; i < n; i++)for (int j = 0; j < m; j++)cin >> v[i][j];}void transport() {vector<vector<T>>v1;v1.resize(m);for (int i = 0; i < m; i++)v1[i].resize(n);for (int i = 0; i < n; i++)for (int j = 0; j < m; j++)v1[j][i] = v[i][j];v = v1;swap(n, m);}void print() {for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {if (j)cout << " ";cout << v[i][j];}cout << endl;}}
};int main() {int t;cin >> t;while (t--){char ch;cin >> ch;if (ch == 'I') {Matrix<int>m;m.transport();m.print();}else if (ch == 'D') {Matrix<double>m;m.transport();m.print();}else if (ch == 'C') {Matrix<char>m;m.transport();m.print();}}return 0;
}

D. 排序函数模板

题目描述

编写一个对n个元素的数组升序排序的函数模板mysort，其中元素类型可以是基本数据类型,也可以是点对象(按点到原点的距离比较)。（要求不能用C++提供的sort函数模板）

输入

第一行输入测试次数

每次测试输入二行，第1行先输入一个大写字母表示数组类型，I表示整数类型，S表示字符串型，D表示双精度数类型，P表示点，最后输入n表示数组长度。第2行输入n个数据。

输出

每次测试输出一行排序后的结果

输入样例1

4
I 10
15 3 51 27 9 35 78 14 65 8
D 3
-11.3 25.42 13.2
P 6
1.1 2.2 2.4 -6.5 12 32 1.2 1.3 -3.5 0.1 9.2 1.1
S 4
sandy david eason cindy

输出样例1

3 8 9 14 15 27 35 51 65 78
-11.3 13.2 25.42
(1.2, 1.3) (1.1, 2.2) (-3.5, 0.1) (2.4, -6.5) (9.2, 1.1) (12.0, 32.0)
cindy david eason sandy

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;template<class T>
class MySort;class Point {double x, y;template<class T>class MySort;
public:Point() {}double getDistance() const {return sqrt(x * x + y * y);}bool operator <(const Point& p)const {return getDistance() < p.getDistance();}friend ostream& operator << (ostream& output, Point& p) //定义运算符“<<”重载函数{output << fixed << setprecision(1) << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";return output;}friend istream& operator >> (istream& input, Point& p) //定义运算符“<<”重载函数{input >> p.x >> p.y;return input;}};template<class T>
class MySort {vector<T>v;class Point;
public:MySort() {int size;cin >> size;v.resize(size);for (auto& it : v) {cin >> it;}make_heap(v.begin(), v.end());sort_heap(v.begin(), v.end());for (int i = 0; i < size; i++) {cout << v[i] << " ";}cout << endl;}
};int main() {int t;cin >> t;while (t--){char ch;cin >> ch;if (ch == 'I') {MySort<int>s;}else if (ch == 'D') {MySort<double>s;}else if (ch == 'S') {MySort<string>s;}else if (ch == 'P') {MySort<Point>s;}}return 0;
}

E. 对象相加函数模板

题目描述

时钟类CClock有时、分、秒；人民币类CRmb有元、角、分三个数据成员。试为这种类型的类对象定义一个两两相加的函数模板add，包括三个参数：2个对象和一个int表示进制。(要求不能用函数重载的方法）

主函数如下所示：

…

CClock c1(…), c2(…), c;

c = add(c1, c2, 60);

cout << c << endl;

CRmb r1(…), r2(…), r;

r = add(r1, r2, 10);

cout << r << endl;

输入

第一个时钟对象的时分秒

第二个时钟对象的时分秒

第一个人民币对象的元角分

第二个人民币对象的元角分

输出

两个时钟对象相加的结果

两个人民币对象相加的结果

输入样例1

15 34 25
7 25 36
5 6 7
3 4 5

输出样例1

23 0 1
9 1 2

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;class CClock {int h, m, s;
public:CClock() {cin >> h >> m >> s;}CClock(int h, int m, int s) :h(h),m(m),s(s) {}template<class T>friend T add(T, T, int);int getSumSecond(int n) {return s + m * n + h * n * n;}friend CClock add(CClock& a, CClock& b, int n) {int sum = a.getSumSecond(n) + b.getSumSecond(n);int hour = sum / (n * n);sum = sum % (n * n);int minu = sum / n;int sece = sum % n;return CClock(hour, minu, sece);}void print() {cout << h << " " << m << " " << s;}friend ostream& operator << (ostream& output, CClock& p) //定义运算符“<<”重载函数{p.print();return output;}};class RMB {int y, j, f;
public:RMB(int y, int j, int f) :y(y), j(j), f(f){}RMB() { cin >> y >> j >> f; }int getSumFen(int n) {return f + j * n + y * n * n;}friend RMB add(RMB& a, RMB& b, int n) {int sum = a.getSumFen(n) + b.getSumFen(n);int hour = sum / (n * n);sum = sum % (n * n);int minu = sum / n;int sece = sum % n;return RMB(hour, minu, sece);}void print() {cout << y << " " << j << " " << f;}friend ostream& operator << (ostream& output, RMB& p) //定义运算符“<<”重载函数{p.print();return output;}template<class T>friend T add(T, T, int);
};template<class T>
T add(T a, T b, int n) {return add(a, b, n);
}int main() {CClock c1, c2;CClock c = add(c1, c2, 60);cout << c << endl;RMB r1, r2;RMB r = add(r1, r2, 10);cout << r << endl;return 0;
}

F. 逆序输出函数模板

题目描述

编写一个逆序输出数据的函数模板reverse（复数的逆序是实部虚部置换）。

输入

第一行输入测试次数

每次测试输入一行，先输入一个大写字母表示数据类型, I表示整型、D表示双精度型、S表示string类型字符串、C表示复数类对象，最后输入数据。

输出

每次测试输出一行，逆序排列的数据

输入样例1

5
I 123456
D -235.172
S thisisatest
C -123 456
C 123 -456

输出样例1

654321
-271.532
tsetasisiht
456-123
-456+123

提示

可用类型转换函数将复数类对象转换为string.模板函数内采用如下所示的方法可将数值型变量a转换成string型变量s:#include “sstream”…ostringstream os;string s; os << a; s = os.str();

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;class Complex {double r, i;
public:Complex() { cin >> r >> i; }friend ostream& operator<<(ostream& output, Complex& c) {output << c.r;if (!c.i)return output;if (c.i > 0)cout << "+";cout << c.i;return output;}friend istream& operator>>(istream& input, Complex& c) {input >> c.r >> c.i;return input;}friend void reverse(Complex&c) {swap(c.r, c.i);cout << c << endl;}};template<class T>
void reverse(T t) {string s = to_string(t);//if (typeid(t) == typeid(double)) {//	while (*s.rbegin()=='0'){//		s.pop_back();//	}//}reverse(s.begin(), s.end());if (*s.rbegin() == '-') {s.pop_back();cout << "-";}if (typeid(t) == typeid(int)) {cout << stoi(s) << endl;return;}if (typeid(t) == typeid(double)) {cout << stod(s) << endl;return;}cout << s << endl;
}void reverse(string &s) {reverse(s.begin(), s.end());cout << s << endl;
}int main() {int t;cin >> t;while (t--){char ch;cin >> ch;string t1;if (ch == 'I') {int t1;cin >> t1;reverse<int>(t1);}else if (ch == 'D') {double t1;cin >> t1;reverse<double>(t1);}else if (ch == 'S') {string t1;cin >> t1;reverse(t1);}else {Complex t1;reverse(t1);}}}

G. 链表类模板

题目描述

结点数据类型为int的单链表类CIntList可定义如下:

class CNode

{

public:

int data;

CNode *next;

};

class CIntList

{

private:

CNode *head;

public:

CIntList();

void append(int a); //加到链表最后

void insert(int a, int n); //在第n个结点后加

void remove(int n); //移除第n个结点

int get(int n); //返回第n个结点的数据

void set(int a, int n); //将第n个节点的数据改成a

void print();

~CIntList();

};

试将其改成结点数据类型用参数表示的类模板CList。

输入

第一行输入测试次数

每次测试输入5行,格式为：

数据类型(I:int, D:double, S:string) 数据个数n 数据1 数据2 … 数据n

插入节点号(0表示插在第1个结点前面) 数据

返回结点号

删除结点号

修改结点号 数据

输出

每次测试输出二行.第1行输出返回操作获得的数据(如出错则输出error),第2行输出所有操作后链表全部结点的数据.

输入样例1

3
I 5 2 3 5 7 3
1 40
7
7
6 -10
D 6 1.1 2.3 10.05 0.0 -1.8 5.9
4 60.4
5
1
3 -3.7
S 4 this is a test.
0 good
1
8
4 work

输出样例1

error
2 40 3 5 7 -10
60.4
2.3 10.05 -3.7 60.4 -1.8 5.9
good
good this is work test.

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;template<class T>
struct CNode
{T data;CNode<T>* next;CNode() { next = NULL; }CNode(T d, CNode<T>* n = NULL) {data = d;next = n;}
};template<class T>
class List {int len;CNode<T>* head;
public:List() {cin >> len;head = new CNode<T>;CNode<T>* p = head;for (int i = 0; i < len; i++) {p->next = new CNode<T>;p = p->next;cin >> p->data;}}void append(T a) {CNode<T>p = head;while (p) {p = p->next;}p = new CNode<T>(a);len++;}void insert(T a, int n) {if (n < 0 || n > len)return;CNode<T>* p = head;for (int i = 0; i < n; i++) {p = p->next;}CNode<T>* s = new CNode<T>(a, p->next);p->next = s;len++;}void remove(int n) {if (n < 0 || n >= len)return;CNode<T>* p = head;for (int i = 0; i < n; i++) {p = p->next;}CNode<T>* s = p->next;p->next = s->next;delete s;len--;}void set(T a, int n) {if (n < 0 || n >= len)return;CNode<T>* p = head->next;for (int i = 0; i < n; i++) {p = p->next;}p->data = a;}void print() {CNode<T>* p;for (p = head->next; p->next; p = p->next)cout << p->data << " ";cout << p->data << endl;}T get(int n) {CNode<T>* p = head->next;for (int i = 0; i < n; i++)p = p->next;return p->data;}int getSize() { return len; }
};int main() {int t;cin >> t;while (t--){char ch;cin >> ch;if (ch == 'I') {List<int>l;int a;int n;cin >> n >> a;l.insert(a, n);cin >> n;if (n<1 || n>l.getSize()) {puts("error");}else {cout << l.get(n - 1) << endl;}cin >> n;l.remove(n - 1);cin >> n >> a;l.set(a, n - 1);l.print();}else if (ch == 'D') {List<double>l;double a;int n;cin >> n >> a;l.insert(a, n);cin >> n;if (n<1 || n>l.getSize()) {puts("error");}else {cout << l.get(n - 1) << endl;}cin >> n;l.remove(n - 1);cin >> n >> a;l.set(a, n - 1);l.print();}else if (ch == 'S') {List<string>l;string a;int n;cin >> n >> a;l.insert(a, n);cin >> n;if (n<1 || n>l.getSize()) {puts("error");}else {cout << l.get(n - 1) << endl;}cin >> n;l.remove(n - 1);cin >> n >> a;l.set(a, n - 1);l.print();}}
}