zajecia:po_2025_1:09_szablony [Marek Grochowski]

Ta strona jest tylko do odczytu. Możesz wyświetlić źródła tej strony ale nie możesz ich zmienić.
====== Szablony ======


  * [[https://pl.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B/Szablony_funkcji|Szablony funkcji]] pozwalają na tworzenie funkcji, które mogą działać z różnymi typami danych bez konieczności definiowania każdej wersji osobno.
  * [[https://pl.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B/Szablony_klas|Szablony klas]] umożliwiają tworzenie klas, które mogą działać z różnymi typami danych.

**Szablon funkcji**

<code c++>
template <typename Typek>
Typek pewna_funkcja(Typek x)
{
    return x;
}
</code>

**Szablon klasy**

<code c++>
template <typename Typek>
class Klasa
{
   Typek *x;
   Typek& Metoda();
};
</code>

**Szablon funkcji składowej (metody)**

<code c++>
template <typename Typek>
Typek& Klasa<Typek>::Metoda()
{

}
</code>

**Przykład użycia**
<code c++>
int a = 5;
a = pewna_funkcja(a);

Wielomian w;
Wielomian w2 = pewna_funkcja(w);

Klasa<int> obiekt;
Klasa<int> *wsk = new Klasa<int>();
</code>


===== Ćwiczenie: szablon klasy Wektor =====

Zaimplementuj  szablon klasy ''Wektor'', która jest pojemnikiem przechowującym kolekcję elementów pewnego typu (typ elementów jest parametrem szablonu klasy). Wektor udostępnia elementy kolekcji w identyczny sposób jak tablica ale jest strukturą dynamiczną, która zwiększa automatycznie swój rozmiar w miarę dodawania nowych elementów.   

Klasa ''Wektor'' składa się z następujących pól:
  * ''rozmiar'' - rozmiar pojemnika
  * ''elementy'' - wskaźnik do tablicy o rozmiarze ''rozmiar'', która przechowuje elementy 
  * ''liczba_elementow'' - aktualna ilość elementów w pojemniku

Klasa udostępnia następujące metody:
  * konstruktor domyślny, inicjuje Wektor o pojemności 20 elementów.
  * konstruktor ''**Wektor(int rozmiar)**'' inicjuje wektor o podanym rozmiarze
  * operator ''**[]**'' pozwalający odwołać się do wskazanego elementu wektora na takiej samej zasadzie jak to jest w przypadku tablic (np. ''x=wektor[2]'')
  * funkcja ''**IleElementow**'' zwraca liczbę elementów
  * funkcja ''**Rozmiar**'' zwraca pojemność wektora
  * funkcja ''**Dodaj**'' umieszcza na końcu kolekcji element podany w argumencie . Jeżeli pojemność wektora jest wyczerpana (liczba elementów jest równa rozmiarowi) to przed dodaniem kolejnego elementu rozmiar wektora jest automatycznie zwiekszany dwukrotnie i dopiero wtedy umieszczany jest nowy element na końcu sekwencji elementów.
  * funkcja ''**Usun**'' usuwa ostatni element z kolekcji
  * funkcja ''**Wyczysc**'' usuwa wszystkie elementy z kolekcji
  * destruktor
  * konstruktor kopiujący
  * operator przypisania ''operator=''
  * operator ''<<'' wypisujący zawartość wektora do strumienia wyjsciowego ''std::ostream'' (zakładamy, że dla typu ''T'' składowego wektora istnieje dociążony odpowiednio operator ''%%<<%%'')
  * przeciążoną metodę ''**Dodaj**'' pozwalającą dodać element na dowolnej pozycji (od 0 do ''liczba_elemntow'')
  * przeciążoną metodę ''**Usun**'' usuwającą element z podanej w argumencie pozycji 

Przykładowy kod testujący klasę:
<code c++>
Wektor<int> liczby;
for(int i=0;i<100;i++) liczby.Dodaj(i);
cout << "Rozmiar " << liczby.Rozmiar() << " elementow " << liczby.IleElementow() << endl;

float wsp[]={1,2,3,4,5};
Wielomian w1(wsp,4);

Wektor<Wielomian> wektor_wielomianow;
for(int i=0;i<100;i++) 
{
   Wielomian w2=w1 * liczby[i];
   wektor_wielomianow.Dodaj(w*i);
}

cout << "Wyswietlam pewien wielomian : " << wektor_wielomianow[5] << endl;
</code>


Napisz program, który wykorzysta klasę ''Wektor'' do przechowywania linii tekstu wczytanych z pewnego pliku tekstowego. 
Na początku działania program prosi o podanie nazwy pliku, następnie program wczytuje kolejne linie tekstu z podanego pliku i umieszcza je w wektorze. Po przeczytaniu całej zawartości pliku program wypisuje na konsoli elementy wektora w odwrotnej kolejności, tj. program wypisuje zawartość pliku z odwróconą kolejnoscia linii.

Przydatne funkcje:
  * [[https://cplusplus.com/doc/tutorial/files/|Input/output with files]]
  * funkcja [[https://en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/getline|getline()]] - czytanie linii ze strumienia wejściowego 

===== Zadanie 8: Szablon funkcji =====

1. Zaimplementuj szablon funkcji o nazwie ''zamien''. Funkcja posiada dwa argumenty tego samego typu i służącej do zamiany wartości obiektów podanych w argumentach. 
Przykładowo, dla dwóch obiektów ''a'' i ''b'' wywołanie funkcji
<code c++>zamien(a, b)</code>
spowoduje, że obiekt ''a'' przyjmie wartość obiektu ''b'', a obiekt ''b'' przyjmie wartość obiektu ''a''.
Funkcja nie zwraca żadnej wartości. 

2. Zaimplementuj szablon funkcji ''sortuj()'' służący do sortowania elementów kolekcji ''Wektor''. Funkcję sortującą możesz zrealizować w postaci metody szablonu klasy ''Wektor'' lub jako funkcję globalną. Wywołanie funkcji układa elementy wektora w porządku od najmniejszego do największego. Zakładamy, że obiekty znajdujące się w wektorze posiadają zdefiniowany operator mniejszości ''<'' pozwalający je porównać. Spróbuj samodzielnie wymyślić algorytm sortowania. Do zamiany położenia elementów wektora wykorzystaj funkcję szablonową ''zamien'' z pierwszego punktu zadania. 

Napisz program, który wykorzysta klasę ''Wektor'' oraz szablon funkcji ''sortuj()'' do posortowania liczb zawartych w pliku tekstowym. Nazwę (ścieżkę) pliku podaje użytkownik na początku działania programu. Program czyta liczby z pliku i umieszcza je w wektorze. Po wczytaniu wszystkich liczb kolekcja podlega sortowaniu a wynik wypisany jest na ekranie.
Zakładamy, że plik wejściowy zawiera ciąg liczb rzeczywistych odseparowanych białymi znakami.

Przykładowy plik z danymi wejsciowymi: {{zajecia:po:liczby.txt|liczby.txt}}

Jeśli masz problem z wymyśleniem działającego algorytmu sortowania to skorzystaj z [[https://eduinf.waw.pl/inf/alg/003_sort/0004.php|algorytmu sortowania bąbelkowego]]

Rozwiązanie w postaci plików nagłówkowych ''*.h'' i źródłowych ''*.cpp'' umieść w Moodle [[https://moodle.umk.pl/mod/assign/view.php?id=297894|Zadanie 8]]