C++ 模板类中的模板类 003:很难蒙混过关的CArray3d三维数组模板类
描述
实现一个三维数组模版CArray3D，可以用来生成元素为任意类型变量的三维数组，输出指定结果
#include 输入
无
输出
等同于样例
样例输入
无
样例输出
layer 0:
0,1,2,3,4,
5,6,7,8,9,
10,11,12,13,14,
15,16,17,18,19,
layer 1:
20,21,22,23,24,
25,26,27,28,29,
30,31,32,33,34,
35,36,37,38,39,
layer 2:
40,41,42,43,44,
45,46,47,48,49,
50,51,52,53,54,
55,56,57,58,59,
layer 0:
0,1,2,3,4,
5,6,7,8,9,
10,11,12,13,14,
15,16,17,18,19,
layer 1:
-1,-1,-1,-1,-1,
-1,-1,-1,-1,-1,
-1,-1,-1,-1,-1,
-1,-1,-1,-1,-1,
layer 2:
40,41,42,43,44,
45,46,47,48,49,
50,51,52,53,54,
55,56,57,58,59,
layer 0:
0,1,2,3,4,
5,6,7,8,9,
10,11,12,13,14,
15,16,17,18,19,
layer 1:
-1,-1,-1,-1,-1,
0,0,0,0,0,
-1,-1,-1,-1,-1,
-1,-1,-1,-1,-1,
layer 2:
40,41,42,43,44,
45,46,47,48,49,
50,51,52,53,54,
55,56,57,58,59,
layer 0:
10,5,
5,3.33333,
layer 1:
5,3.33333,
3.33333,2.5,
layer 2:
3.33333,2.5,
2.5,2,
****
7,3.33333
提示
建议做法：
- a[i][j][k] 这个表达式的第一个[]返回一个内部类的对象，该内部类也重载了[],且返回值为指针。
- 必要时需重载对象到指针的强制类型转换运算符
解题
先复习二维数组的做法，
即建立初始数组 a[i * j]，大小为二维数组大小，
找寻 a[n][0] 地址即为 a[n * j]；
找寻a[n][m]即为a[n * j][m];
由此考虑三维数组的表示方法——构建指针T *p = new T [i * j * k]；
故先定义共有成员——ijk以及指针 * p
构造函数—— * p的赋值；
public:
int i;
int j;
int k;
T *p;
CArray3D(int a, int b, int c){
i=a;
j=b;
k=c;
p=new T[i*j*k];
}
~CArray3D() { delete [] p; }
先考虑实现三维数组内的二维数组
构造类中类Aid；
成员函数 ip为该二维数组的起始地址——即三维数组的 * (ip)= * (p + i * j * k])；
成员函数 k每列的元素——即二维数组的a[i][j]=* (ip+j*k)中所需的k ；
得到这俩再后面添加第三个括号即可得到三维数组的地址。
class Aid {
public:
T * ip; //指向i层元素的起始地址
int k; //每个j层有k个元素
Aid(T* a, int b):ip(a),k(b){} //构造函数
T* operator [](int j){ //重构【】 , 返回指针——及第三维的数组指针
//第二个框——到j行，返回j行的开头位置
//再调用第三个框——即可得到j行的第k个位置了
return ip+j*k; //返回i层的j行的起始位置
}
//类型转换运算符重载，将对象转换成T *类对象，不写返回值类型
operator T *(){ // T* a[i]，返回a[i]的ip,类型为T*
return ip; //ip表示第i行的起始位置——故a[1]对象可被强制转换为起始位置指针
}
};
重载CArray3D的[ ]符号
重载返回值为类中类Aid，且附上参数——ip，k
ip = p+i * j * k；
k = k；
Aid operator[](int i) { //a[i],返回Aid对象
T * ip =p+i*j*k; //第一个框——到第i层
return Aid(ip,k); //每层j行，每行k个元素
}
完整代码
class CArray3D
{
//实现一个三维数组模版CArray3D，
//可以用来生成元素为任意类型变量的三维数组，输出指定结果
// 在此处补充你的代码
//建议做法：
//1. a[i][j][k] 这个表达式的第一个[]返回一个内部类的对象，该内部类也重载了[],且返回值为指针。
//2. 必要时需重载对象到指针的强制类型转换运算符
public:
int i;
int j;
int k;
T *p;
CArray3D(int a, int b, int c){
i=a;
j=b;
k=c;
p=new T[i*j*k];
}
~CArray3D() { delete [] p; }
class Aid {
public:
T * ip; //指向i层元素的起始地址
int k; //每个j层有k个元素
Aid(T* a, int b):ip(a),k(b){} //构造函数
T* operator [](int j){ //重构【】 , 返回指针——及第三维的数组指针
//第二个框——到j行，返回j行的开头位置
//再调用第三个框——即可得到j行的第k个位置了
return ip+j*k; //返回i层的j行的起始位置
}
//类型转换运算符重载，将对象转换成T *类对象，不写返回值类型
operator T *(){ // T* a[i]，返回a[i]的ip,类型为T*
return ip; //ip表示第i行的起始位置——故a[1]对象可被强制转换为起始位置指针
}
};
Aid operator[](int i) { //a[i],返回Aid对象
T * ip =p+i*j*k; //第一个框——到第i层
return Aid(ip,k); //每层j行，每行k个元素
}
//
};