用模板化程式設計解決的典型問題範例？

模板化程式設計可解決常見的程式設計問題：容器類型：輕鬆建立鍊錶、堆疊和佇列等容器；函數仿函數：建立可作為函數呼叫的對象，簡化演算法比較；泛型演算法：在各種數據在類型上運行通用演算法，無需專門實作；容器適配器：修改現有容器行為，無需建立新的副本；枚舉類別：建立編譯時強類型驗證的枚舉。

模板化程式設計的常見問題範例

模板化程式設計是一種強大的技術，可以讓程式碼更加通用、可重用。它可以透過以下方式解決許多典型問題：

1. 容器類型

模板化程式設計可以輕鬆建立自己的容器類型，例如鍊錶、堆疊和佇列，無需重新實現通用功能，例如迭代和大小調整。

template<class T>
class Stack {
  vector<T> data;
  int top;

public:
  Stack() { top = -1; }
  void push(const T& value) { data.push_back(value); top++; }
  T pop() { if (top < 0) throw exception(); return data.back(); }
};

2. 函數仿函數

模板化程式設計可以幫助建立函數仿函數，也就是可以像函數一樣呼叫的物件。這在演算法中非常有用，因為演算法通常需要使用函數指標或匿名函數來指定比較或其他操作。

template<class T>
struct Comparator {
  bool operator()(const T& a, const T& b) {
    return a < b;
  }
};

// 使用方式
sort(data.begin(), data.end(), Comparator<int>());

3. 泛型演算法

模板化程式設計可以建立泛型演算法，這些演算法可以在各種資料類型上工作，而無需為每個類型專門實現它們。

template<class T>
void find(vector<T>& data, T value) {
  for (auto it = data.begin(); it != data.end(); it++) {
    if (*it == value) return;
  }
  throw exception();
}

4. 容器適配器

模板化程式設計可以建立容器適配器，它們可以修改現有容器的行為，而無需建立容器的新副本。

template<class Container>
class IndexedContainer {
  Container& container;
  size_t index;

public:
  IndexedContainer(Container& c) : container(c), index(0) {}
  T& operator*() { return container[index]; }
  void operator++() { index++; }
};

// 使用方式
for (auto& item : IndexedContainer(data)) {
  // ...
}

5. 枚舉類

模板化程式設計可以輕鬆建立枚舉類，具有在編譯時檢查的強型別驗證。

enum class Color { Red, Green, Blue };

template<Color C>
struct ColorName {
  static const char* name() { switch (C) { case Color::Red: return "Red"; case Color::Green: return "Green"; case Color::Blue: return "Blue"; } }
};

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