Попытка вывести объект массива в С++

Я пишу программу для представления массива с большим количеством элементов, большинство из которых равны нулю, а не более 20 не равны нулю. Теоретически массив может иметь триллион элементов, но два отдельных массива будут представлять индексы массивов и значения двух ненулевых элементов. Проблема, с которой я сталкиваюсь сейчас, заключается в том, что я не могу вывести массив значений для целей отладки. Когда я пытаюсь вывести массив значений, все, что я получаю, это нули, но когда я вывожу общее количество, я получаю 820. Кроме того, это домашнее задание, и я не могу изменить ни одно из объявлений открытого класса, кроме функция вывода, когда я пишу самостоятельно для отладки. Спасибо за помощь.

class SparseArray{
public:
    SparseArray();  //  construct an SparseArray with no nonzero elements
    unsigned get( unsigned long long index );   //  return an element from the      array
    SparseArray & set( unsigned long long index, unsigned value );  //  set array     element to value
    SparseArray & output ();
private:
    unsigned long long indexArray[21];
    unsigned valueArray[21];
    unsigned nonzero;


};  //  SparseArray


int main(int argc, const char * argv[])
{

    SparseArray a;
    unsigned long long index = 1;
    for(  unsigned i = 0;  i <= 20;  i++, index *= 4  )
        a.set( index, i );
        a.output();

    unsigned total = 0;
    index = 1;
    for(  unsigned i = 0;  i <= 40;  i++, index *= 2 ){
        total += a.get(index);
        a.output();
    }
    cout <<total;

    return 0;
}

SparseArray::SparseArray():
indexArray(),valueArray()
{
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        indexArray[i] = 0;
        valueArray[i] = 0;
    }

}
unsigned SparseArray::get( unsigned long long index ){

    unsigned object;

    for (unsigned i = 0; i < 20; i++) {
        if (indexArray[i] == index) {
            object = valueArray[i];
        }
    }

    return object;
}
SparseArray & SparseArray::set( unsigned long long index, unsigned value ){

   for (int i = 0; i < 20; i++) {
        if (indexArray[i] == 0 && valueArray == 0) {
            indexArray[i] = index;
            valueArray[i] = value;
           break;
         }
    }

    return *this;


    }

SparseArray & SparseArray::output (){
    for (int k = 0; k < 21; k++) {
        cout << valueArray[k] << "," << endl;
    }

    return *this;
}