C++ 排序函數模板實作：支援陣列與 MFC 集合、升降序切換

前言

STL std::sort 功能強大但需迭代器支援，MFC 集合類別 (CArray、CStringArray) 未提供迭代器；且降序需額外比較函數。本文實作一個通用氣泡排序模板，支援原生陣列與 MFC 集合，內建升降序切換，適合一般應用場景。

模板設計考量

• 參數 1：集合物件（需支援 operator[]）
• 參數 2：元素樣本（僅用於型別推導，值不使用）
• 參數 3：元素個數
• 參數 4：bool ascend = true 升序/降序
• 元素型別需支援複製、指派、比較 (>/<)

完整程式碼

template <typename COLLECTION_TYPE, typename ELEMENT_TYPE>
void BubbleSort(COLLECTION_TYPE& collection, ELEMENT_TYPE element, int count, bool ascend = true) {
    for (int i = 0; i < count - 1; ++i) {
        for (int j = 0; j < count - 1 - i; ++j) {
            if (ascend) {
                // 升序：前者大於後者則交換
                if (collection[j] > collection[j + 1]) {
                    ELEMENT_TYPE temp = collection[j];
                    collection[j] = collection[j + 1];
                    collection[j + 1] = temp;
                }
            } else {
                // 降序：前者小於後者則交換
                if (collection[j] < collection[j + 1]) {
                    ELEMENT_TYPE temp = collection[j];
                    collection[j] = collection[j + 1];
                    collection[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

使用範例

1. 原生整數陣列（升序）

int arr[] = {45, 23, 76, 91, 37, 201, 187};
BubbleSort(arr, arr[0], 7); // 預設升序
// 結果：23, 37, 45, 76, 91, 187, 201

2. MFC CArray<int>（升序）

CArray<int, int> coll;
coll.Add(45); coll.Add(23); coll.Add(76);
coll.Add(91); coll.Add(37); coll.Add(201); coll.Add(187);
BubbleSort(coll, coll[0], coll.GetSize());
// 結果同上

3. 原生 CString 陣列（降序）

CString strArr[] = {"eagle", "hawk", "falcon"};
BubbleSort(strArr, strArr[0], 3, false); // false = 降序
// 結果：hawk, falcon, eagle

4. MFC CStringArray（降序）

CStringArray strColl;
strColl.Add("eagle"); strColl.Add("hawk"); strColl.Add("falcon");
BubbleSort(strColl, strColl[0], strColl.GetSize(), false);
// 結果同上

效能與適用性分析

改進方向

• 插入排序：小資料量 (<50) 更快
• Shell 排序：中等資料量折衷
• 模板特化：針對 CArray 直接呼叫 GetData() 取得指標後用 std::sort
• C++20 Concepts 限制型別需求：SortableCollection

結語

此模板以最小相依性解決 MFC 集合排序痛點，代碼簡潔易懂，適合教學與中小型專案。大規模或高效能場景請改用 std::sort 搭配適配器，或直接使用 std::vector 替代 MFC 容器。