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面向对象的程序设计 第三讲 ＜续＞模板编程

面向对象的程序设计 第三讲 ＜续＞模板编程. 华中科技大学 CAD 中心 吴义忠（ 62920915 ） wuyz@hustcad.com. STL 容器类： vector<int> Stack 的改进. class Stack { public: bool push( const string& ); bool pop( string &elem ); bool peek( string &elem ); bool empty(); bool full();

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面向对象的程序设计 第三讲 ＜续＞模板编程

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  1. 面向对象的程序设计第三讲 ＜续＞模板编程 华中科技大学CAD中心 吴义忠（62920915） wuyz@hustcad.com

  2. STL容器类：vector<int> Stack的改进 class Stack { public: bool push( const string& ); bool pop( string &elem ); bool peek( string &elem ); bool empty(); bool full(); // definition of size() is placed within class // other members are simply declared ... int size() { return _stack.size(); } private: vector<string> _stack; }; 回顾 template <typename valType> class Stack { public: bool push( const valType& ); bool pop( valType &elem ); bool peek( valType &elem ); bool empty(); bool full(); int size() { return _stack.size(); } private: vector<valType> _stack; };

  3. 模板定义的关键字 • 模板的定义 < X x1 >，X可以为： • typename 传入类型名 • class 传入类名 • template< > 模板嵌套 • int等具体类型，传入具体数 • 函数指针类型，传入函数指针

  4. 本章设计任务：二叉树操作 Binary tree • 每个节点最多只有一个父节点，最多只有两个子节点 • 只有一个根节点 • 二叉树操作：遍历（前序、中序、后序）、插入、删除、查找等

  5. 6.1 参数化的节点数据类型 • BTnode（节点类，负责存储数据和连接指针）类设计 • BineryTree(存储根节点，封装二叉树的各种操作)类

  6. 6.2 类模板定义

  7. 成员函数的定义 • 构造函数 • 一般成员函数

  8. 6.3 类型参数的处理 效率考虑 • 尽量使用const reference • 尽量避免二次赋值：构造之前，执行成员数据构造 ：_val()

  9. 6.4 二叉树类模板的实现 • 插入新元素，规则：保持左小右大 算法： 1）如果等于节点值则其重复数加1； 2）如果插入值小于节点值，则插入其左节点（若空，则新建，否则递归）； 3）否则插入其右节点

  10. 删除操作：保持原有排序特性 • 算法介绍： 1）根节点删除 2）一般节点删除 3）使一个节点成为子树的最左叶子节点 static

  11. 删除根节点 多余！

  12. 改进方法： 去除&, 传入this指针 加一句： BTnode *tmp = prev; 和 If (tmp->_val > val) tmp->-_rchild = prev; Else tmp->_lchild = prev; 删除一般节点

  13. 删除整个二叉树

  14. 二叉树遍历

  15. 6.5 函数模板实现output运算符 template <typename valType> inline void BTnode<valType>:: display_val( BTnode *pt, ostream &os ) const { os << pt->_val; if ( pt->_cnt > 1 ) os << "( " << pt->_cnt << " ) "; else os << ' '; } template <typename elemType> ostream& BinaryTree<elemType>:: print( ostream &os, void (BinaryTree::*traversal)( ostream& ) const ) const { (this->*traversal)( os ); return os; } template <typename valType> void BTnode<valType>:: inorder( BTnode *pt, ostream &os ) const { if ( pt ) { if ( pt->_lchild ) inorder( pt->_lchild, os ); display_val( pt, os ); if ( pt->_rchild ) inorder( pt->_rchild, os ); } }

  16. 6.6 非类型参数模板：常量表达式和默认参数

  17. num_sequence重写

  18. 函数地址作为参数

  19. 6.7 模板参数化设计策略 • LessThan()函数对象模板 • 潜在问题 如果elemType类型未提供 < 运算符，编译出错！

  20. LessThan改进 ltpi(1200); //return false lpts(“Boy”); //return true;

  21. 6.8 模板成员函数 • 优点： 不用多个重载函数或多个类，完成不同类型数据的处理

  22. 类模板中也可以使用member template function

  23. 作业 • pp134练习4.5 • pp89练习6.2

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