【C++】数据结构——向量

参考书籍：《数据结构（C++语言版）》邓俊辉著

向量（vector）是最基本的线性数据结构——序列（sequence）中的一种。向量中。所有数据项的物理存放位置与其逻辑次序一致，其逻辑次序被称作秩（rank）。

C++中已经有实现向量的库<vector>，我们不使用该库，而是仿照它实现一种基于向量的抽象数据类型（Abstract Data Type，ADT）。

ADT接口

下面列出需要实现的接口：

操作接口	功能	适用对象
size ( )	返回向量规模	向量
get ( r )	获取秩为r的元素	向量
put ( r, e )	用e替换秩为r的元素	向量
insert ( r, e )	在秩为r的位置插入元素e	向量
remove ( r )	删除秩为r的对象并返回	向量
disordered ( )	判断是否逆序，返回逆序数	向量
sort ( )	非降序重新排列	向量
find ( e )	查找目标元素，返回最大的秩	向量
search ( e )	查找目标元素，返回最大的秩	有序向量
deduplicate ( )	删除重复元素	向量
uniquify ( )	删除重复元素	有序向量
traverse ( )	遍历向量并统一处理	向量

Vector模板类

下面定义Vector模板类：

typedef int Rank;
#define DEFAULT_CAPACITY 3

template <typename T>
class Vector
{
   
   
protected:
    Rank _size;                                  //元素个数
    int _capacity;                               //实际空间
    T *_elem;                                    //元素指针
    void copyFrom(T const *A, Rank lo, Rank hi); //从A中复制区间[lo, hi)
    void expand();                               //空间不足时扩容
    void shrink();                               //装填因子过小时压缩空间
    bool bubble(Rank lo, Rank hi);				 //冒泡排序的基本操作，扫描交换
public:
    //构造函数
    Vector(int c = DEFAULT_CAPACITY, int s = 0, T v = 0)
    {
   
   
        _elem = new T[_capacity = c];
        for (_size = 0; _size < s; _elem[_size++] = v)
            ;
    }
    Vector(T const *A, Rank n) {
   
    copyFrom(A, 0, n); }                           //从数组复制
    Vector(T const *A, Rank lo, Rank hi) {
   
    copyFrom(A, lo, hi); }               //复制数组区间
    Vector(Vector<T> const &V) {
   
    copyFrom(V._elem, 0, V._size); }               //拷贝构造
    Vector(Vector<T> const &V, Rank lo, Rank hi) {
   
    copyFrom(V._elem, lo, hi); } //复制向量区间
    //析构函数
    ~Vector() {
   
    delete[] _elem; } //删除数组
    //只读接口
    Rank size() const {
   
    return _size; }                                               //返回最大秩
    bool empty() const {
   
    return !_size; }                                             //判空
    int disordered() const;                                                           //返回逆序数
    Rank find(T const &e) const {
   
    return find(e, 0, _size); }                         //无序向量整体查找
    Rank find(T const