C++ 類模板實現數組排序、查找、求和：泛型編程實戰

需求

設計類模板 Array 支援任意類型 T 的數組：排序、查找、求和。

完整實現

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <numeric>
#include <vector>

template <typename T>
class Array {
    std::vector data;
public:
    Array(std::initializer_list init) : data(init) {}
    Array(size_t n, const T& val = T()) : data(n, val) {}

    // 排序：預設 operator<，可自定義比較器
    void sort(std::function cmp = std::less()) {
        std::sort(data.begin(), data.end(), cmp);
    }

    // 查找：返回索引，未找到 -1
    int find(const T& value) const {
        auto it = std::find(data.begin(), data.end(), value);
        return it != data.end() ? it - data.begin() : -1;
    }

    // 二分查找（需已排序）
    int binaryFind(const T& value) const {
        auto it = std::lower_bound(data.begin(), data.end(), value);
        return (it != data.end() && *it == value) ? it - data.begin() : -1;
    }

    // 求和：需 T 支持 operator+
    T sum() const {
        return std::accumulate(data.begin(), data.end(), T());
    }

    // 訪問器
    T& operator[](size_t i) { return data[i]; }
    const T& operator[](size_t i) const { return data[i]; }
    size_t size() const { return data.size(); }
};

使用示例

int main() {
    Array arr = {5, 2, 8, 1, 9};
    arr.sort();                    // 1,2,5,8,9
    std::cout << arr.find(8) << '\n';      // 3
    std::cout << arr.sum() << '\n';        // 25

    Array strs = {"delta", "alpha", "epsilon"};
    strs.sort([](const auto& a, const auto& b){ return a.size() < b.size(); });
    // 按長度排序: alpha, delta, epsilon
}

關鍵點

• std::vector 管理動態記憶體，避免手動 new/delete。
• 排序/查找/求和委託 STL 算法，零成本抽象。
• 模板參數 T 需滿足相應概念（LessThanComparable、Addable 等）。

參考資源

教學示例：Warting C++ 類模板數組操作

總結

C++ 類模板 + STL 算法 = 類型安全、高性能、可復用的泛型容器。掌握 std::sort、std::find、std::accumulate 等算法，是現代 C++ 泛型編程的基石。