typedef int Rank; //秩
#define DEFAULT_CAPACITY 3 //默认的初始容量(实际应用中可设置为更大)
template <typename T> class Vector { //向量模板类
protected:
Rank _size; int _capacity; T* _elem; //规模、容量、数据区
void copyFrom(T const * A, Rank lo, Rank hi); //复制数组区间A[lo, hi)
void expand(); //空间不足时扩容
void shrink(); //装填因子过小时压缩
bool bubble(Rank lo, Rank hi); //扫描交换
void bubbleSort(Rank lo, Rank hi); //起泡排序算法
Rank max(Rank lo, Rank hi); //选取最大元素
void selectionSort(Rank lo, Rank hi); //选择排序算法
void merge(Rank lo, Rank mi, Rank hi); //归并算法
void mergeSort(Rank lo, Rank hi); //归并排序算法
Rank partition(Rank lo, Rank hi); //轴点构造算法
void quickSort(Rank lo, Rank hi); //快速排序算法
void heapSort(Rank lo, Rank hi); //堆排序(稍后结合完全堆讲解)
public:
// 构造函数
Vector(int c = DEFAULT_CAPACITY, int s = 0, T v = 0) //容量为c、规模为s、所有元素初始为v
{ _elem = new T[_capacity = c]; for (_size = 0; _size < s; _elem[_size++] = v); } //s <= c
Vector(T const * A, Rank lo, Rank hi) { copyFrom(A, lo, hi); } //数组区间复制
Vector(T const * A, Rank n) { copyFrom(A, 0, n); } //数组整体复制
Vector(Vector<T> const & V, Rank lo, Rank hi) { copyFrom(V._elem, lo, hi); } //向量区间复制
Vector(Vector<T> const & V) { copyFrom(V._elem, 0, V._size); } //向量整体复制
// 析构函数
~Vector() { delete [] _elem; } //释放内部空间
// 只读访问接口
Rank size() const { return _size; } //规模
bool empty() const { return !_size; } //判空
int disordered() const; //判断向量是否已排序
Rank find(T const & e) const { return find(e, 0, _size); } //无序向量整体查找
Rank find(T const & e, Rank lo, Rank hi) const; //无序向量区间查找
Rank search(T const & e) const //有序向量整体查找
{ return (0 >= _size) ? -1 : search(e, 0, _size); }
Rank search(T const & e, Rank lo, Rank hi) const; //有序向量区间查找
// 可写访问接口
T & operator[](Rank r) const; //重载下标操作符,可以类似于数组形式引用各元素
Vector<T> & operator=(Vector<T> const &); //重载赋值操作符,以便直接克隆向量
T remove(Rank r); //删除秩为r的元素
int remove(Rank lo, Rank hi); //删除秩在区间[lo, hi)之内的元素
Rank insert(Rank r, T const & e); //插入元素
Rank insert(T const & e) { return insert(_size, e); } //默认作为末元素插入
void sort(Rank lo, Rank hi); //对[lo, hi)排序
void sort() { sort(0, _size); } //整体排序
void unsort(Rank lo, Rank hi); //对[lo, hi)置乱
void unsort() { unsort(0, _size); } //整体置乱
int deduplicate(); //无序去重
int uniquify(); //有序去重
// 遍历
void traverse(void (*)(T &)); //遍历(使用函数指针,只读或局部性修改)
template <typename VST> void traverse(VST &); //遍历(使用函数对象,可全局性修改)
}; //Vector
需要注意的是成员变量可以不是protected声明,可以根据不同场景要求改为private。
时间: 2024-12-27 23:23:51