c++ primer第10章 - 泛型算法

1 概述

    标准库没有给每个容器提供大量的功能，而是提供了一组算法，这些算法大部分独立于特定的容器。这些算法是通用的：他们可以用于不同类型的容器和不同类型的元素。

    泛型算法：一些经典算法的公共接口，用于不同类型元素、多种容器类型的排序、搜索。

头文件：algorithm

    这些算法一般，遍历由两个迭代器指定的一个元素范围来操作：

               auto result = find(vec.cbegin(),vec.cend(),42);

算法不会影响容器的大小，不会删除、添加元素，及算法不能执行容器操作；

2 初识泛型算法

2.1 accumulate（）求和：

计算两个迭代器之间元素的和，第三个参数是初始值；定义的“+”运算的类型，都可以使用accumulate函数；

//算术求和

vector venc;

int sum = accumulate(venc.cbedin(),venc.cend(),0);

//连接字符串

vector v;

string sum = accumulate

2.2 equal（） 求等长类型相等否

equal（roster1.cbegin(), roster1.cend(),roster2.cbegin() );

roster1.cbegin(), roster1.cend()： 表示一个序列；

roster2.cbegin()：第二个序列的首元素；

注意：

1 两个序列类型可以不一样，只要能用 == 比较就行；

2 算法假设两个序列一样长，在第二个序列中取出相同长度和一序列比较；

2.3 fill() 、fill_n()写容器

fill(venc.begin(),venc.end(),0 ); //将迭代器范围的值设为0；

fill_n(venc.begin(),venc.size(),0) //所有元素重置为0；

fill_n(dest.begin(), n ,val)  //dest的前n个重置为cal；

2.4 copy()拷贝算法

2.5 replace()替换序列某元素

replace(ilst.begin(),ilst.end(),0,42);   //将所有的 0 改为 42；

2.6 replace_copy()拷贝替换

2.7 sort()排序

sort（word.begin(),word.end()）：范围内从小到大排序；

unique（word.begin(),word.end()）：一般用于sort排序后的序列，将重复的元素排在后面，返回第一个重复元素所在位置；

sort(histVector.begin(), histVector.end(), greater());

上述例子中系统自己为sort提供了less仿函数。在STL中还提供了其他仿函数，以下是仿函数列表:

名称	功能描述
equal_to	相等
not_equal_to	不相等
less	小于
greater	大于
less_equal	小于等于
greater_equal	大于等于

3 定制操作 

标准库，允许我们提供资金定义的操作；如sort（）的方向排序；

3.1 向算法传递函数

sort的重载版本有第三个参数，其是谓词（只接受一个或者两个参数）

按照长度从短到长排序words

sort（words.begin(),words.end(),isShorter);

stable_wort(words.begin(),words.end(),isShorter);  //长度从短到长，相等大小的，按字母表顺序排；

elimDup（words）；  //将words按字典排序，删除重复单词；

 //用partition（）函数，第三个谓词参数为真的排在前面，为假的排在后面，返回第一个为假的

#include 
#include 
#include 
#include 

//! Predicate
inline
bool isLongerThan5(const std::string &s)
{
    return s.size() >= 5;
}

void partition_words(std::vector &v)
{
    auto iter_longerLast = std::partition(v.begin(), v.end(), isLongerThan5);

    //! @note   the range to be printed not whole of the v, so can't use for range.
    for(auto it = v.begin(); it != iter_longerLast; ++it)
        std::cout << *it << " ";
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    std::vector v{"a","as","aasss","aaaaassaa","aaaaaabba","aaa"};
    partition_words(v);

    return 0;
}

3.2 lambda 表达式

可调用对象有：函数、指针、重载了函数调用运算符的类、lambda表达式；

lambda表达式，表示一个可调用的代码单元。

    与任何函数类似，一个lambda具有一个返回类型、一个参数列表、一个函数体；

    lambda可能定义在函数内部；

 [captures] (params) -> ret {Statments;}

    注释：[capturne]方括号中的数是另外包含进去的可使用的数；

        

//sort（）排序、enique（）再排序、vs.erase（）删除重复、stable_sort（）大小字幕表排序、find_if（）找到第一个大小为3的、for_each打印每个大于等于三的；

    auto wc = std::find_if(vs.begin(), vs.end(),[sz](string const& s){
            return s.size() >= sz;
    });
 std::for_each(wc, vs.end(), [](const string &s){
        std::cout << s << " ";
    }); 

//找出vector 中，所有size（）大于3的字符串，并输出，不可重复；

//

#include 
#include 
#include 
#include 

//! from ex 10.9
void elimdups(std::vector &vs)
{
    std::sort(vs.begin(), vs.end());
    auto new_end = std::unique(vs.begin(),vs.end());
    vs.erase(new_end, vs.end());
}


//! ex10.18
void biggies_partition(std::vector &vs, std::size_t sz)
{
    elimdups(vs);
    
    auto pivot = partition(vs.begin(), vs.end(),[sz](const std::string &s){
        return s.size() >= sz;}
    );

    for(auto it = vs.cbegin(); it != pivot; ++it)
        std::cout << *it << " ";
}


//! ex10.19
void biggies_stable_partition(std::vector &vs, std::size_t sz)
{
    elimdups(vs);
    
    auto pivot = stable_partition(vs.begin(), vs.end(),[sz](const std::string& s){
        return s.size() >= sz;
    });

    for(auto it = vs.cbegin(); it != pivot; ++it)
        std::cout << *it << " ";
}


int main()
{
    //! ex10.18
    std::vector v{
        "the", "quick", "red", "fox", "jumps", "over", "the", "slow", "red", "turtle"
    };
    
    std::cout << "ex10.18: ";
    std::vector v1(v);
    biggies_partition(v1,4);
    std::cout << std::endl;

    //! ex10.19
    std::cout << "ex10.19: ";
    std::vector v2(v);
    biggies_stable_partition(v2,4);
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

3.3 lambda值捕获：

#include 
#include 
#include 
#include 


using std::vector;
using std::count_if;
using std::string;


//! Exercise 10.20
std::size_t bigerThan6(vector const& v)
{
    return count_if(v.cbegin(), v.cend(), [](string const& s){
        return s.size() > 6;
    });
}


int main()
{
    //! ex10.20
    vector v{
        "alan","moophy","1234567","1234567","1234567","1234567"
    };
    std::cout << "ex10.20: " << bigerThan6(v) << std::endl;

    //! ex10.21
    int i = 7;
    auto check_and_decrement = [&i](){ return --i ? false : true; };
    std::cout << "ex10.21: ";
    while(!check_and_decrement())
        std::cout << i << " ";
    std::cout << i << std::endl;

    return 0;
}


//! output  :
//!
//ex10.20: 4
//ex10.21: 6 5 4 3 2 1 0

3.4 参数绑定

//统计长度大于等于6的个数

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using std::string;
using namespace std::placeholders;

bool isBiggerThan6(const string &s, string::size_type sz)
{
    return s.size() > sz;
}

int main()
{
    std::vector authors{"Mooophy", "pezy", "Queequeg90", "shbling", "evan617"};
    std::cout << count_if(authors.cbegin(), authors.cend(), bind(isBiggerThan6, _1, 6));
}

//  @Out
//  4

4 再探迭代器

4.1 插入迭代器

  std::unique_copy(vec.begin(), vec.end(), back_inserter(lst)); //无重复的拷贝；

4.2 iostream迭代器

4.2.1 istream_iterator迭代器

stream_iterator in_iter(cin); //

stream_iterator eof;  //定义为空，从而可当作尾后迭代器来使用。

4.2.2 ostream_iterator

//读入一个文本，将其存入vector中，并输出
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using std::string;

int main()
{
    std::ifstream ifs("../data/book.txt");
    std::istream_iterator in(ifs), eof;
    std::vector vec;
    std::copy(in, eof, back_inserter(vec));
    
    // output
    std::copy(vec.cbegin(), vec.cend(), std::ostream_iterator(std::cout, "\n"));
}

//读入数列，并排序无重复输出
#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    std::istream_iterator in_iter(std::cin), eof;
    std::vector vec;
    while (in_iter != eof)
        vec.push_back(*in_iter++);
    std::sort(vec.begin(), vec.end());
    std::unique_copy(vec.cbegin(), vec.cend(), std::ostream_iterator(std::cout, " "));
}

4.4 反向迭代器

//寻找并打印第一个单词
auto comma=find(line.begin(),line.end(),',');
cout<

//将v的3到7之间的数，逆序拷贝到I中；
 std::copy(v.crbegin() + 3, v.crbegin() + 8, std::back_inserter(l));

5 泛型算法结果

6 特定容器算法