面试题：C++类模板参数的特化与重载

#include <iostream>
#include <vector>

// 通用冒泡排序
template <typename T>
void bubbleSort(std::vector<T>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; ++j) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                std::swap(arr[j], arr[j + 1]);
            }
        }
    }
}

// 快速排序分区函数
int partition(std::vector<int>& arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; ++j) {
        if (arr[j] <= pivot) {
            ++i;
            std::swap(arr[i], arr[j]);
        }
    }
    std::swap(arr[i + 1], arr[high]);
    return i + 1;
}

// 快速排序
void quickSort(std::vector<int>& arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

// 类模板定义
template <typename T>
class Sorter {
public:
    static void sort(std::vector<T>& arr) {
        bubbleSort(arr);
    }
};

// 针对int类型的类模板特化
template <>
class Sorter<int> {
public:
    static void sort(std::vector<int>& arr) {
        quickSort(arr, 0, arr.size() - 1);
    }
};

// 函数模板特化和类模板特化区别说明：
// **语法区别**：
// - **函数模板特化**：
//   - 函数模板特化需要显式指定模板参数列表，并且函数参数列表要与原函数模板一致（除了模板参数替换为具体类型）。例如：
//   ```cpp
//   template <>
//   void func<int>(int param) {
//       // 特化实现
//   }
//   ```
// - **类模板特化**：
//   - 类模板特化是针对整个类的特化，语法为在`template<>`后紧跟类名，类名后可带模板参数（全特化时为空，偏特化时可能有部分模板参数）。例如：
//   ```cpp
//   template <>
//   class ClassName<int> {
//   public:
//       // 特化实现
//   };
//   ```
// **使用场景区别**：
// - **函数模板特化**：
//   - 当需要针对特定类型提供不同的函数行为时使用。比如在一些通用算法中，某些类型可能有更高效的实现方式，像针对`int`类型的快速排序特化，相比于通用的排序方式可能性能更好。
// - **类模板特化**：
//   - 当一个类模板在不同类型下需要有完全不同的数据成员、成员函数实现时使用。例如，一个通用的序列化类模板，对于`int`类型可能有简单高效的序列化方式，而对于复杂对象类型则需要更复杂的处理，此时可以使用类模板特化。

int main() {
    std::vector<int> intArr = {64, 25, 12, 22, 11};
    Sorter<int>::sort(intArr);
    std::cout << "Sorted int array: ";
    for (int num : intArr) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    std::vector<double> doubleArr = {64.5, 25.3, 12.1, 22.7, 11.9};
    Sorter<double>::sort(doubleArr);
    std::cout << "Sorted double array: ";
    for (double num : doubleArr) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}
星途面试题库

面试题：C++类模板参数的特化与重载

知识考点

面试题答案
