任务四：
Vector.hpp:
#pragma once
#ifndef VECTOR_HPP
#define VECTOR_HPP#include <iostream>
#include <stdexcept> // 为异常类提供支持
#include <memory> // 为 std::unique_ptr 提供支持template <typename T>
class Vector {
private:std::unique_ptr<T[]> data; // 使用智能指针管理动态数组的内存int size; // 数组的大小public:// 构造函数Vector(int n) : size(n) {if (n < 0) {throw std::length_error("Size cannot be negative.");}data = std::make_unique<T[]>(n); // 使用智能指针分配内存}// 重载构造函数，初始化所有项为指定值Vector(int n, T value) : size(n) {if (n < 0) {throw std::length_error("Size cannot be negative.");}data = std::make_unique<T[]>(n);for (int i = 0; i < n; ++i) {data[i] = value; // 初始化数组元素}}// 深复制构造函数Vector(const Vector<T>& other) : size(other.size) {data = std::make_unique<T[]>(size);for (int i = 0; i < size; ++i) {data[i] = other.data[i]; // 复制数据项}}// 获取数组的大小int get_size() const {return size;}// 通过索引访问元素T& at(int index) {if (index < 0 || index >= size) {throw std::out_of_range("Index is out of range.");}return data[index];}// 运算符重载 []T& operator[](int index) {if (index < 0 || index >= size) {throw std::out_of_range("Index is out of range.");}return data[index];}// 友元函数，用于输出 Vector 中的数据项friend void output(const Vector<T>& vec) {for (int i = 0; i < vec.size; ++i) {std::cout << vec.data[i] << " ";}std::cout << std::endl;}// 析构函数（智能指针会自动释放内存）
};#endif // VECTOR_HPP
task4.cpp:
#include <iostream>
#include "Vector.hpp"void test1() {using namespace std;int n;cout << "Enter n: ";cin >> n;Vector<double> x1(n); // 创建一个动态数组for (auto i = 0; i < n; ++i)x1.at(i) = i * 0.7; // 初始化数组中的每个数据项cout << "x1: "; output(x1);Vector<int> x2(n, 42); // 创建并初始化所有项为 42 的数组const Vector<int> x3(x2); // 深复制 x2 到 x3cout << "x2: "; output(x2);cout << "x3: "; output(x3);x2.at(0) = 77; // 修改 x2 中的值x2.at(1) = 777;cout << "x2: "; output(x2);cout << "x3: "; output(x3);
}void test2() {using namespace std;int n, index;while (cout << "Enter n and index: ", cin >> n >> index) {try {Vector<int> v(n, n); // 创建动态数组并初始化v.at(index) = -999; // 设置指定下标的值cout << "v: "; output(v);}catch (const exception& e) {cout << e.what() << endl; // 捕获异常并输出错误信息}}
}int main() {using namespace std;cout << "测试1: 模板类接口测试\n";test1();cout << "\n测试2: 模板类异常处理测试\n";test2();return 0;
}
实验结果截图:
任务五:
task5.cpp:
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>using namespace std;// 学生信息结构体
struct Student {int id; // 学号string name; // 姓名string major; // 专业int score; // 分数// 构造函数Student(int _id, string _name, string _major, int _score): id(_id), name(_name), major(_major), score(_score) {}
};
// 比较函数，用于按专业和分数排序
bool compare(const Student& a, const Student& b) {if (a.major == b.major) {return a.score > b.score; // 专业相同按分数降序}return a.major < b.major; // 按专业字典序升序
}// 读取数据并处理排序
void processStudents(const string& inputFile, const string& outputFile) {vector<Student> students; // 存储学生信息// 读取文件ifstream inFile(inputFile);if (!inFile) {cerr << "无法打开文件: " << inputFile << endl;return;}int id, score;string name, major;// 读取数据while (inFile >> id >> name >> major >> score) {students.emplace_back(id, name, major, score); // 将数据存入 vector}inFile.close();// 排序sort(students.begin(), students.end(), compare);// 输出到屏幕和文件ofstream outFile(outputFile);if (!outFile) {cerr << "无法打开文件: " << outputFile << endl;return;}cout << "学号\t姓名\t专业\t分数" << endl; // 打印表头outFile << "学号\t姓名\t专业\t分数" << endl; // 写入文件表头for (const auto& student : students) {cout << student.id << "\t" << student.name << "\t"<< student.major << "\t" << student.score << endl;outFile << student.id << "\t" << student.name << "\t"<< student.major << "\t" << student.score << endl; // 写入文件}outFile.close();
}
int main() {string inputFile = "data5.txt"; // 输入文件名string outputFile = "ans5.txt"; // 输出文件名processStudents(inputFile, outputFile); // 处理学生信息return 0;
}
实验结果截图:
