c++模板与应用习题集答案解析

1.概念填空题1.1C++最重要的特性之一就是代码重用，为了实现代码重用，代码必须具有通用性。通用代码需要不受数据类型的影响，并且可以自动适应数据类型的变化。这种程序设计类型称为参数化程序设计。模板是C++支持参数化程序设计的工具，通过它可以实现参数化多态性性。1.2函数模板的定义形式是template模板参数表返回类型函数名(形式参数表){…}。其中，模板参数表中参数可以有多个，用逗号分开。模板参数主要是模板类型参数。它代表一种类型，由关键字typename或class后加一个标识符构成，标识符代表一个潜在的内置或用户定义的类型参数。类型参数由可以是任意合法标识符。C++规定参数名必须在函数定义中至少出现一次。1.3编译器通过如下匹配规则确定调用那一个函数：首先，寻找最符合函数名和参数类型的一般函数，若找到则调用该函数；否则寻找一个函数模板，将其实例化成一个模板函数，看是否匹配，如果匹配，就调用该模板函数；再则，通过类型转换规则进行参数的匹配。如果还没有找到匹配的函数则调用错误。如果有多于一个函数匹配，则调用产生二义性，也将产生错误。1.4类模板使用户可以为类声明一种模式，使得类中的某些数据成员、某些成员函数的参数、某些成员函数的返回值能取任意类型（包括系统预定类型和用户自定义的类型）。类是对一组对象的公共性质的抽象，而类模板则是对不同类的数据类型？的抽象，因此类模板是属于更高层次的抽象。由于类模板需要一种或多种类型参数，所以类模板也常常称为参数化类。2.简答题2.1简述函数模板生成函数的过程。2.2简述类模板生成对象的过程。2.3简述函数模板与模板函数、类模板与模板类的区别。3.选择题3.1关于函数模板,描述错误的是（A）。A.函数模板必须由程序员实例化为可执行的函数模板B.函数模板的实例化由编译器实现C.一个类定义中,只要有一个函数模板,则这个类是类模板D.类模板的成员函数都是函数模板,类模板实例化后,成员函数也随之实例化3.2下列的模板说明中,正确的是（D）。A.templatetypenameT1,T2B.templateclassT1,T2C.templateclassT1,classT2D.templatetypenameT1,typenameT23.3函数模板定义如下:templatetypenameTMax(Ta,Tb,T&c){c=a+b;}下列选项正确的是（B）。A.intx,y;charz;B.doublex,y,z;Max(x,y,z);Max(x,y,z);C.intx,y;floatz;D.floatx;doubley,z；Max(x,y,z);Max(x,y,z);3.4下列有关模板的描述错误的是(D)。A．模板把数据类型作为一个设计参数，称为参数化程序设计。B．使用时，模板参数与函数参数相同，是按位置而不是名称对应的。C．模板参数表中可以有类型参数和非类型参数。D．类模板与模板类是同一个概念。3.5类模板的使用实际上是将类模板实例化成一个（C）。A．函数B．对象C．类D．抽象类3.6类模板的模板参数（D）。A．只能作为数据成员的类型B．只可作为成员函数的返回类型C．只可作为成员函数的参数类型D．以上三种均可3.7类模板的实例化（A）。A．在编译时进行B．属于动态联编C．在运行时进行D．在连接时进行3.8以下类模板定义正确的为（A）。A．templateclassT,inti=0B．templateclassT,classintiC．templateclassT,typenameTD．templateclassT1,T24．编程题4.1设计一个函数模板，其中包括数据成员Ta[n]以及对其进行排序的成员函数sort()，模板参数T可实例化成字符串。#includeiostream#includestringusingnamespacestd;templatetypenameTvoidSort(T*a,intn){inti,j;Tt;for(i=0;in-1;i++)for(j=0;jn-i-1;j++)if(a[j]a[j+1]){t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;}}templatetypenameTvoidPrint(T*a,intn){inti;for(i=0;in;i++)couta[i];coutendl;}intmain(){stringStr[10]={Zhang,Li,Wang,Qian,Zhao,Wu,Xu,Tang,Shen,Liang};intInt[8]={20,12,0,-5,9,-18,6,11};doubleDou[7]={3.07,8.12,-0.45,6,10,-9,7.29};Sortstring(Str,10);Sortint(Int,8);Sortdouble(Dou,7);Print(Str,10);Print(Int,8);Print(Dou,7);return0;}4.2设计一个类模板，其中包括数据成员Ta[n]以及在其中进行查找数据元素的函数intsearch(T)模板参数T可实例化成字符串。#includeiostreamusingnamespacestd;templatetypenameT,intnclassA{intsize;T*element;public:A();~A();intSearch(T);voidSetElement(intindex,constT&value);};templatetypenameT,intnAT,n::A(){size=n1?n:1;element=newT[size];}templatetypenameT,intnAT,n::~A(){delete[]element;}templatetypenameT,intnintAT,n::Search(Tt){inti;for(i=0;isize;i++)if(element[i]==t)returni;return-1;}templatetypenameT,intnvoidAT,n::SetElement(intindex,constT&value){element[index]=value;}intmain(){Aint,5intAry;//用int实例化，建立模板类对象Adouble,10douAry;//用double实例化，建立模板类对象inti;for(i=0;i5;i++)intAry.SetElement(i,i+3);for(i=0;i10;i++)douAry.SetElement(i,(i+i)*0.35);i=intAry.Search(7);if(i=0)coutiendl;i=douAry.Search(0.7);if(i=0)coutiendl;return0;}4.3设计一个单向链表类模板，节点数据域中数据从小到大排列，并设计插入、删除节点的成员函数。#includeiostreamusingnamespacestd;templatetypenameTclassList;templatetypenameTclassNode{Tinfo;//数据域NodeT*link;//指针域public:Node();//生成头结点的构造函数Node(constT&data);//生成一般结点的构造函数friendclassListT;};templatetypenameTNodeT::Node(){link=NULL;}templatetypenameTNodeT::Node(constT&data){info=data;link=NULL;}//定义链表类templatetypenameTclassList{NodeT*head;//链表头指针和尾指针public:List();//构造函数，生成头结点(空链表)~List();//析构函数voidMakeEmpty();//清空一个链表，只余表头结点NodeT*Find(Tdata);//搜索数据域与data相同的结点，返回该结点的地址voidPrintList();//打印链表的数据域voidInsertOrder(NodeT*p);//按升序生成链表NodeT*CreatNode(Tdata);//创建一个结点(孤立结点)NodeT*DeleteNode(NodeT*p);//删除指定结点};templatetypenameTListT::List(){head=newNodeT(-9999);//头结点，最小的数据从小到大插入}templatetypenameTListT::~List(){MakeEmpty();deletehead;}templatetypenameTvoidListT::MakeEmpty(){NodeT*tempP;while(head-link!=NULL){tempP=head-link;head-link=tempP-link;//把头结点后的第一个节点从链中脱离deletetempP;//删除(释放)脱离下来的结点}}templatetypenameTNodeT*ListT::Find(Tdata){NodeT*tempP=head-link;while(tempP!=NULL&&tempP-info!=data)tempP=tempP-link;returntempP;//搜索成功返回该结点地址，不成功返回NULL}templatetypenameTvoidListT::PrintList(){NodeT*tempP=head-link;while(tempP!=NULL){couttempP-info'\t';tempP=tempP-link;}coutendl;}templatetypenameTvoidListT::InsertOrder(NodeT*p){NodeT*tempP=head,*tempQ=head;//tempQ指向tempP前面的一个节点while(tempP!=NULL){if(p-infotempP-info)break;//找第一个比插入结点大的结点，由tempP指向tempQ=tempP;tempP=tempP-link;}p-link=tempP;tempQ-link=p;}templatetypenameTNodeT*ListT::CreatNode(Tdata){//建立新节点NodeT*tempP=newNodeT(data);returntempP;}templatetypenameTNodeT*ListT::DeleteNode(NodeT*p){NodeT*tempP=head-link,*tempQ=head,*tempC;while(tempP!=NULL&&tempP!=p){tempQ=tempP;tempP=tempP-link;}tempC=tempP;tempQ-link=tempP-link;returntempC;}intmain(){Nodeint*P1;Listintlist1;inta[10]={20,12,0,-5,9,-18,6,11,5,3},i,j;for(i=0;i10;i++){P1=list1.CreatNode(a[i]);list1.InsertOrder(P1);}list1.PrintList();cout请输入一个要求删除的整数endl;cinj;P1=list1.Find(j);if(P1!=NULL){P1