（C++）类模板（用顺序表实现举例）

模板是什么

模板就是一种对类型进行参数化的工具。

分为两类：函数模板和类模板

现在我们就以顺序表的实现来说明：

类模板

1.格式

template<typename 形参名，typename 形参名，typename 形参名，……>
class 类名{
  。。。。。
}；

• 以template开头，后接模板形参列表（注意形参列表不能为空）
• 一旦声明类模板后就可以用类模板中的形参名来声明类中的成员变量和成员函数
• 这里的typename可以和class互换，表达同样的意思
  例如：

template<typename DataType>class SeqList{
private:
    DataType *elements;      //首地址 
    int maxSize;         //顺序表最大大小 
    int length;          //顺序表的有效长度 
public:
  //构造函数（初始化） 
  SeqList(int size=defaultSize){
     if(size>0){
        maxSize=size;
        length=0; 
        elements=new DataType[maxSize];//分配内存大小 
        for(int i=0;i<maxSize;i++){
        elements[i]=NULL;
        }
     }
 }
 //析构函数
 ~SeqList(){
  delete[] elements; //回收内存空间 
 } 
 
 //基本操作
 bool insertElement(DataType data);  //在表尾插入新元素
 
 bool deleteElement(int location);    //删除指定位置的元素
 
 DataType getElement(int location);    //获取指定位置的元素
 
 bool changeElement(int location,DataType newData);//修改指定位置处的元素值 
 
 int getLength(){//获取表长 
  return length;
 };
} ;

2.类模板对象的创建：
类模板形参的类型必须在类名后的尖括号中说明

类名<形参类型> 变量; //建立顺序表

例如：

SeqList<int> list(10); //建立顺序表

3.在类模板外定义成员函数：
格式：

template<模板形参列表> 函数返回类型  类名 <模板形参名>::函数名（参数列表）{
          //函数体
}

例如：

//在表尾插入新元素
template<typename DataType> bool SeqList<DataType>::insertElement(DataType data){
 int currentIndex=length;//记录新元素的插入位置
 if(length>maxSize){
  return false;//表满 
 } 
 else{
  elements[currentIndex]=data;// 将新元素插入表尾
  length++;//表长加1
  return true; 
 } 
} 

//获取指定位置的元素值
template<typename DataType> DataType SeqList<DataType>::getElement(int location){
 if(location>=length||location<0){
  cout<<"参数无效！\n" ;
  return false;//判断位置是否合法 
 }
 return elements[location]; //返回指定元素 
} 

4.注意：
类模板的定义和声明只能在全局，命名空间或类范围内进行，不能再函数内进行。

完整代码：

#include
using namespace std;
//typedef int DataType;
/*******线性表的数据结构********/ 
const int defaultSize=10; //设置默认顺序表大小 
template<typename DataType>
class SeqList{
private:
    DataType *elements;      //首地址 
 int maxSize;         //顺序表最大大小 
 int length;          //顺序表的有效长度 
public:
 //构造函数（初始化） 
 SeqList(int size=defaultSize){
  if(size>0){
   maxSize=size;
   length=0; 
   elements=new DataType[maxSize];//分配内存大小 
   for(int i=0;i<maxSize;i++){
    elements[i]=NULL;
   }
  }
 }
 //析构函数
 ~SeqList(){
  delete[] elements; //回收内存空间 
 }  
 //基本操作
 bool insertElement(DataType data);  //在表尾插入新元素
 bool deleteElement(int location);    //删除指定位置的元素 
 DataType getElement(int location);    //获取指定位置的元素 
 bool changeElement(int location,DataType newData);//修改指定位置处的元素值  
 int getLength(){//获取表长 
  return length;
 };
} ;
 //在表尾插入新元素
template<typename DataType> bool SeqList<DataType>::insertElement(DataType data){
 int currentIndex=length;//记录新元素的插入位置
 if(length>maxSize){
  return false;//表满 
 } 
 else{
  elements[currentIndex]=data;// 将新元素插入表尾
  length++;//表长加1
  return true; 
 } 
} 
 //删除指定位置的元素
template<typename DataType> bool SeqList<DataType>::deleteElement(int location){
 if(location>=length||location<0){
  return false; //判断位置是否合法 
 }
 for(int i=location;i<length;i++){
  elements[i]=elements[i+1];//从location位置开始，后一个依次覆盖前一个 
 } 
 length--;//表长减1
 return true; 
}
//获取指定位置的元素值
template<typename DataType> DataType SeqList<DataType>::getElement(int location){
 if(location>=length||location<0){
  cout<<"参数无效！\n" ;
  return false;//判断位置是否合法 
 }
 return elements[location]; //返回指定元素 
} 
//修改指定位置的元素值
template<typename DataType>bool SeqList<DataType>::changeElement(int location,DataType newData){
 if(location<0||location>=length){
  cout<<"参数无效！"<<endl;  //判断位置是否合法 
  return false; 
 }
 elements[location]=newData; //赋值 
 return true;
} 
//主函数 
int main(){
 SeqList<int> list(10); //建立顺序表
 for(int i=0;i<10;i++){
  list.insertElement(i*10); //插入数据实现初始化 
 } 
 //输出初始化后的顺序表
 for(int i=0;i<list.getLength();i++){
  cout<<list.getElement(i)<<'\t';
 }
 cout<<endl;
 //将顺序表索引为5的元素值改为44
 list.changeElement(5,44);
 //输出修改后的顺序表
 for(int i=0;i<list.getLength();i++){
  cout<<list.getElement(i);
  cout<<'\t';
 } 
 cout<<endl;
 return 0;
}