模拟实现Vector

水深无声 2022-07-12 11:55 105阅读 0赞

头文件：
    #include<iostream>
    #include<stdlib.h>
    #include<assert.h>
    using namespace std;
    typedef int DataType;
    class Vector
    {
    public:
    	explicit Vector(size_t capacity = 3)//C++提供了关键字explicit，可以阻止不应该允许的经过转换构造函数进行的隐式转换的发生dndhh
    	{
    		_pData = (DataType*)malloc(capacity*sizeof(DataType));
    		_capacity += 3;
    		_size = 0;
    	}
    	// 有size个值为data的元素
    	Vector(size_t n, const DataType& data)
    	{
    		_pData = (DataType*)malloc(n*sizeof(DataType));
    		_size = n;
    		_capacity = n;
    		for (size_t idx = 0; idx < _size; ++idx)
    			_pData[idx] = data;
    	}
    
    	Vector(const Vector& v)
    		: _capacity(v._capacity)
    		, _size(v._size)
    	{
    		_pData = (DataType*)malloc(_capacity*sizeof(DataType));
    
    		// 比较1和2的优缺点？
    		// 1采用memcpy是如果src和dst所指的内存区域重叠,那么这个函数并不能够确保source所在重叠区域在拷贝之前不被覆盖
    		//memcpy(_pData, v._pData, sizeof(DataType)*_size);
    
    		// 2采用for循环可能效率低，没有使用库函数的效率高，但是不会进行覆盖
    		for (size_t idx = 0; idx < _size; ++idx)
    			_pData[idx] = v._pData[idx];
    	}
    
    	Vector& operator=(const Vector& v)
    	{
    		if (this != &v)
    		{
    			_pData = v._pData;
    			_size = v._size;
    			_capacity = v._capacity;
    		}
    		return *this;
    	}
    	~Vector()
    	{
    		if (_pData != NULL)
    		{
    			free(_pData);
    			_pData = NULL;
    			_size = _capacity = 0;
    
    		}
    	}
    
    	/
    	void PushBack(const DataType& data);
    	void PopBack();
    	void Insert(size_t pos, const DataType& data);
    	void Erase(size_t pos);
    	int Find(const DataType& data)const;
    	void Clear();
    	size_t Size()const;
    	void ReSize(size_t size, const DataType& data);
    	size_t Capacity()const;
    	bool Empty()const;//不会改变顺序表的内容只是判断是否为空
    	DataType& Front();
    	const DataType& Front()const;
    	DataType& Back();
    	const DataType& Back()const;
    	void Assign(size_t n, const DataType& data);//赋num个值为val的元素到vector中.这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容.
    	DataType& operator[](size_t index);
    	const DataType& operator[](size_t index)const;
    	DataType& At(size_t index);//c++标准不要求vector<T>::operator[]进行下标越界检查，原因是为了效率，总是强制下标越界检查会增加程序的性能开销。设计vector是用来代替内置数组的，所以效率问题也应该考虑。不过使用operator[]就要自己承担越界风险了。
    	//如果需要下标越界检查，请使用at
    	const DataType& At(size_t index)const;
    
    private:
    	void _CheckCapacity();
    	friend std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const Vector& v);
    private:
    	DataType* _pData;//数组指针
    	size_t _capacity;//容量
    	size_t _size;//有效元素的个数
    };
    源文件：
    #include"Vector.h"
    void Vector::_CheckCapacity()
    {
    	if (_size >= _capacity)
    	{
    		_pData = (DataType*)realloc(_pData, _capacity * 2 * (sizeof(DataType)));
    		assert(_pData);
    		_capacity *= 2;
    	}
    }
    ostream& operator<<(ostream& _cout, const Vector& v)
    {
    	for (size_t index = 0; index < v._size; index++)
    	{
    		_cout << v._pData[index] << endl;
    	}
    	return _cout ;
    }
    void Vector:: PushBack(const DataType& data)
    {
    	_CheckCapacity();
    	_pData[_size] = data;
    	_size += 1;
    }
    void Vector:: PopBack()
    {  
    	assert(_size > 0);
    	--_size;
    }
    void Vector::Insert(size_t pos, const DataType& data)
    {
    	assert(pos <= _size);
    	int end = _size-1;
    	_CheckCapacity();
    	while (end>=((int)pos))
    	{
    		_pData[end + 1] = _pData[end];
    		--end;
    	}
    	_pData[pos] = data;
    	++_size;
    }
    void Vector::Erase(size_t pos)
    {
    	if (pos >= _size || _size == 0)
    	{
    		return;
    	}
    	int end = _size - 1;
    	while ((int)pos <end)
    	{
    		_pData[pos] = _pData[pos + 1];
    		pos++;
    	}
    	--_size;
    }
    int Vector::Find(const DataType& data)const
    {
    	int i = 0;
    	for (int i = 0; i < (int)_size; i++)
    	{
    		if (_pData[i] == data)
    		{
    			return i;
    		}
    	}
    	return 0;
    }
    void Vector::Clear()//将顺序表里的有效元素清空
    {
    	if (_size == 0)
    	{
    		return;
    	}
    	_size = 0;
    }
    size_t Vector:: Size()const
    {
    	return _size;
    }
    void Vector::ReSize(size_t size, const DataType& data)
    {
    	_CheckCapacity();
    	if (size < _size)
    	{
    		_size = size;
    	}
    	if (size>_size)
    	{
    		
    		for (size_t i = _size; i < size; i++)
    		{
    			_pData[i] = data;
    		}
    		_size = size;
    	}
    	
    }
    size_t Vector::Capacity()const
    {
    	return _capacity;
    }
    bool  Vector::Empty()const//不会改变顺序表的内容只是判断是否为空
    {
    	if (_size == 0)
    	{
    		return true;
    	}
    	return false;
    }
    DataType&Vector:: Front()//返回第一个元素的引用
    {
    	return (*this)._pData[0];
    }
    const DataType& Vector:: Front()const
    {
    	return (*this)._pData[0];
    }
    DataType& Vector::Back()//返回最后一个元素的引用
    {
    	return (*this)._pData[_size-1];
    }
    const DataType& Vector::Back()const
    {
    	return (*this)._pData[_size - 1];
    }
    void Vector:: Assign(size_t n, const DataType& data)//赋num个值为val的元素到vector中.这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容.
    {
    	free(_pData);
    	_pData = NULL;
    	_size = _capacity = 0;
    	_pData = (DataType*)malloc(n*sizeof(DataType));
    	for (int i = 0; i < n; i++)
    	{
    		_pData[i] = data;
    	}
    	_size = n;
    	_capacity = n;
    }
    DataType& Vector::operator[](size_t index)
    {
    	return _pData[index];
    }
    const DataType& Vector::operator[](size_t index)const
    {
    	return _pData[index];
    }
    DataType& Vector::At(size_t index)
    {
    	assert(index <= _size);
    	return _pData[index];
    }
    const DataType& Vector:: At(size_t index)const
    {
    	
    	assert(index <= _size);
    	return _pData[index];
    }
    
    
    int main()
    {
    	Vector s1(5,10);
    	Vector s2(s1);
    	s1.Insert(1, 6);
    	s1.PushBack(11);
    	s1.Erase(1);
    	int i=s1.Capacity();
    	/*s1.ReSize(12, 4);*/
    	cout << i << endl;
    	cout <<s2<< endl;
    	cout << s2.At(2) << endl;
    	cout << "****" << endl;
    	s2.ReSize(2, 2);
    	cout << s2 << endl;
    	system("pause");
    	return 0;
    }