向量-Vector

来源：互联网发布：nginx windows版优化编辑：程序博客网时间：2024/05/16 23:39

Vector.h

#ifndef ALGOTEST_VECTOR_H#define ALGOTEST_VECTOR_Htypedef int Rank;//秩,为类型起别名#define DEFAULT_CAPACITY 3  //默认的初始容量（实际应用中可设置为更大）template <class T>class Vector {//向量模板类protected:    //规模、容量、数据区    Rank _size;    int _capacity;    T *_elem;    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    Vector(T const *A, Rank lo, Rank hi);//区间复制    Vector(T const *A, Rank n);//数组整体复制    Vector(Vector<T> const &v);//向量复制    Vector(Vector<T> const &v, Rank lo, Rank hi);//向量区间复制    //析构函数    ~Vector() { delete[] _elem; }    // 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,返回逆序对数    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    int deduplicate();//删除重复元素，并返回删除的个数//无序去重    int uniquify(); //有序去重    //遍历    void traverse(void (*viste)(T & v));//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）    //    运算符重载    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    template <class  T>    struct Increase{        virtual void operator)() (T &e){e++;}    };     void increase(Vector<T> & v);    //可写访问接口    Rank insert(Rank r,T const &e);    int  remove(Rank lo,Rank hi);//区间删除【lo,hi)    T  remove(Rank r); //单元素删除    void sort(Rank lo,Rank hi);//排序//对[lo, hi)排序    void sort(){sort(0,_size);}    void bubbleSort(Rank lo,Rank hi);//对[lo, hi)排序    void selectSrot(Rank lo,Rank hi);//选择排序};#endif //ALGOTEST_VECTOR_H

Vector.cpp

#include <afxres.h>#include "Vector.h"#include <iostream>using namespace std;template<typename T>Vector::Vector(int c = DEFAULT_CAPACITY, int s = 0, T v = 0) {    _elem = new T[_capacity = c];    _size = 0;}template<typename T>Vector::Vector(T const *A, Rank lo, Rank hi) {    copyFrom(A, lo, hi);}template<typename T>void Vector::Vector(Vector<T> const &v) {    copyFrom(v._elem, 0, v._size);}template<typename T>void Vector::Vector(T const *A, Rank n) {    copyFrom(A, 0, n);}template<typename T>void Vector::Vector(Vector<T> const &v, Rank lo, Rank hi) {    copyFrom(v._elem, lo, hi);}template<typename T>void Vector::copyFrom(T const *A, Rank lo, Rank hi)//复制数组区间A[lo, hi){    _elem = new T[_capacity = 2 * (hi - lo)];//分配空间    //*2 扩充空间    _size = 0;//规模清零    while (lo < hi) {        _elem[_size++] = A[lo++];//复制元素到_elem    }}template<typename T>void Vector::expand() {//空间不足时扩容    if (_size < _capacity)        return;    _capacity = max(_capacity, DEFAULT_CAPACITY);    T *oldElem = _elem;    _elem = new T[_capacity << 1];//容量加倍,可降低扩容时间复杂度，以空间换时间    for (int i = 0; i < _size; i++) {        _elem[i] = oldElem[i];        delete[]oldElem;//释放空间    }}template<typename T>T &Vector<T>::operator[](Rank r) const {    return _elem[r];}template<typename T>Vector<T> &operator=(Vector<T> const &) {}template<typename T>Rank Vector<T>::insert(Rank r, T const &e) {//插入操作    expand();//若有必要，可进行自动扩容    for (int i = _size; i > r; i++)        _elem[i] = _elem[i - 1];    _elem[r] = e;    _size++;    return r;}template<typename T>int Vector<T>::remove(Rank lo, Rank hi) {//删除[lo,hi）里的元素    if (lo == hi)        return 0;    if (lo < 0 || hi >= _size) {        cout << "Error" << endl;        return 0;    }    for (int i = 1; i <= (hi - lo); i++) {        if (hi < _size)            _elem[lo++] = _elem[hi++];    }    _size -= lo;    return hi - lo;}template<typename T>T Vector<T>::remove(Rank r) {    T e = _elem[r];    remove(r, r + 1);    return e;}template<class T>Rank Vector::find(T const &e, Rank lo, Rank hi) const {//无序向量区间查找    while ((lo < hi--) && e != _elem[hi]);//逆向查找    return hi;}template<class T>int Vector::deduplicate() {//算法时间复杂度为0(n*n)    //唯一化算法    int oldsize = _size;    int i = 1;    while (i < _size) {        (find(_elem[i], 0, i) < 0) ? i++ : remove(i);    }    return oldsize - _size;}template <class T>int Vector<T>::                                                                                                           uniquify()//有序去重{ int i=0;    int j=1; for(j=1;j<_size;j++) {     if(_elem[i]!=_elem[j])        _elem[++i]=_elem[j]; }    _size=++i;    shrink();//直接截取尾部多余的元素    return j-i;}template <typename T>void Vector<T>::shrink() { //装填因子过小时压缩向量所占空间        if ( _capacity < DEFAULT_CAPACITY << 1 ) return; //不致收缩到DEFAULT_CAPACITY以下       if ( _size << 2 > _capacity ) return; //以25%为界       T* oldElem = _elem;  _elem = new T[_capacity >>= 1]; //容量减半       for ( int i = 0; i < _size; i++ ) _elem[i] = oldElem[i]; //复制原向量内容       delete [] oldElem; //释放原空间    }template<class T>void Vector<T>::traverse(void (*visit)(T &v)) {//遍历（使用函数指针，只读或局部性修改）    for (int i = 0; i < _size; i++)        visit(_elem[i]);}template <typename VST>template <typename T>void Vector<T>::traverse ( VST & visit){//遍历（使用函数对象，可全局性修改）    for(int i=0;i<_size;i++)    {        visit(_elem[i]);    }}template<class T>void Vector<T>::sort(Rank lo, Rank hi) {//对[lo, hi)排序    switch (rank() % 5) {//    case 1:bubbleSort(lo,hi);break;//    case 2:selectSort(lo,hi);break;//    case 3:mergeSort(lo,hi);break;//    case 4:heapSort(lo,hi);break;//    case 5:quickSort(lo,hi);break;    }}template<class T>int Vector<T>::disordered() const{    int n=0;    for(int i=0;i<_size-1;i++){        if(_elem[i]>_elem[i+1])            n++;    }    return n;}//template <class T>//void Vector<T>::increase(Vector<T> & v){//    v.traverse(Increase<T>());//}template<class T>void Vector<T>::bubbleSort(Rank lo, Rank hi) {    for (int i = lo; i < hi - 1; i++) {        for (int j = lo + 1; j < hi; j++) {            if (_elem[j] < _elem[i]) {                   T temp=_elem[i];                   _elem[i]=_elem[j];                _elem[j]=temp;            }        }    }}template <class T>void Vector<T>::selectSrot(Rank lo, Rank hi) {    for(int i=lo;i<hi-1;i++)    {         int k=lo;//记录最大下标        for(int j=lo+1;j<hi;j++)        {            if(_elem[j]>_elem[k])            {             k=j;            }        }        if(k!=i)        {            T temp=_elem[k];            _elem[k]=_elem[i];            _elem[i]=temp;        }    }}

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