1．定义一个函数模板实现冒泡排序的功能，并在main()函数中分别对int型数组和double型数组的排序。
**2．设计一个数组类模板 Array<T>，其中包含重载下载运算符函数，并由此产生模板类 Array<int>和Array<char>，使用一些测试数据对其进行测试。
实验九的主题是利用模板编程，主要涵盖了两个知识点：函数模板的使用和类模板的设计与应用。我们来看函数模板的实现。函数模板允许我们编写一个通用的函数，可以适用于不同类型的参数，如整型(int)和浮点型(double)。在本实验中，要求实现冒泡排序功能的函数模板。冒泡排序是一种基础的排序算法，通过不断交换相邻的逆序元素来逐步将序列调整为有序。以下是如何定义和使用函数模板进行冒泡排序：
```cpp
template <typename T>
void bubbleSort(T arr[], int size) {
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
T temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
int main() {
int intArray[] = {21, 25, 26, 22, 23};
double doubleArray[] = {3.1, 4.5, 2.2, 1.4, 6.8};
bubbleSort(intArray, sizeof(intArray) / sizeof(intArray[0]));
bubbleSort(doubleArray, sizeof(doubleArray) / sizeof(doubleArray[0]));
// 输出排序后的数组
// ...
}
```
接下来，我们讨论类模板的设计。类模板Array<T>是为了创建一个通用的数组类，它可以存储任何类型的数据。类模板的关键在于`T`，它是一个类型参数，代表用户在实例化类模板时提供的具体类型。在这个实验中，我们需要实现一个重载的下标运算符`[]`，以便能够像操作普通数组一样操作Array<T>对象。以下是一个简单的Array<T>类模板的示例：
```cpp
template <typename T>
class Array {
public:
T m_a[5];
// 重载下标运算符
T& operator[](int index) {
return m_a[index];
}
// 构造函数
Array(T arr[5]) {
for (int i = 0; i < 5; i++)
m_a[i] = arr[i];
}
// 显示数组内容
void display() {
for (int i = 0; i < 5; i++)
cout << m_a[i] << " ";
cout << endl;
}
};
int main() {
int intArray[] = {21, 25, 26, 22, 23};
char charArray[] = {'a', 'e', 'b', 'd', 'c'};
Array<int> arrayInt(intArray);
Array<char> arrayChar(charArray);
// 使用下标运算符访问数组元素
// ...
arrayInt.display();
arrayChar.display();
}
```
实验报告中还提到了实验目的、实验内容、编程分析和运行结果，这些内容强调了对模板的理解和掌握，以及通过实际操作加深对模板概念和应用的认识。通过这个实验，学生能够巩固C++中模板的基本理论知识，学会如何定义和使用函数模板以及设计和实例化类模板，这对于后续的面向对象编程学习和实际项目开发是非常重要的。
此外，实验报告还要求包括实验预习、实验过程、实验记录和实验体会等内容，这有助于提高学生的实践能力和问题解决能力，同时鼓励他们自我评估和反思，从而更好地掌握所学知识。
