C++：泛型算法

泛型算法 Generic Algorithm

• 接收输入范围的算法总是使用前两个参数表示此范围

常用

• find
• find_if 传递谓词，找到第一个符合条件的
• count 查找元素出现的次数
• count_if
• accumulate 求和，numeric头中，传入范围，和的初始值
• equal 比较两个序列是否相同
• fill 填充
• copy
• replace 替换元素
• replace_copy 替换元素，不改变原序列，结果输出到另一个序列
• （很多算法都有copy版本）
• sort 排序
• stable_sort 稳定排序
• unique 重排元素，将相邻的重复元素移到后面，是的前部没有相邻的重复元素。返回不重复区域之后的一个位置。
• for_each 传入谓词，对每个元素执行谓词
• transform 传入谓词,对每个元素执行谓词并用其返回值替代该元素

定制操作

向算法传递函数

• 谓词(predicate) 可调用表达式

lambda表达式

表示一个可调用的代码单元

[capture list] (parameter list) ->return type {function body}

• capture list（捕获列表）lambda所在函数定义的局部变量的列表。
• 可以忽略参数列表和返回类型，但必须包含捕获列表和函数体。
• • [] 无捕获，函数体内不能访问任何外部变量
  • [=] 以值（拷贝）的方式捕获所有外部变量，函数体内可以访问，但是不能修改。
  • [&] 以引用的方式捕获所有外部变量，函数体内可以访问并修改（需要当心无效的引用）；
  • [var] 以值（拷贝）的方式捕获某个外部变量，函数体可以访问但不能修改。
  • [&var] 以引用的方式获取某个外部变量
  • [=, &var] 引用捕获变量var，其他外部变量使用值捕获。
  • [&,var] 只捕获变量var，其他外部变量使用引用捕获。
  • 在类中[this] 传递类内对象

参数绑定

头文件functional中

auto newCallable = bind(callable, arg_list);

• arg_list表示调用newCallable时的传递给callable的参数
• arg_list中形如_n的参数为占位符，表示生成的newCallable中的参数
• 占位符定义在std::placeholders下
• 可用其重排参数顺序
• 若要传递引用，要使用标准库函数ref或cref

迭代器

• back_inserter
  向容器插入元素的迭代器。向其赋值，该值就被添加到容器中。

vector vec;
auto it = back_inserter(vec);
fill_n(it, 10, 0);  //添加10个0

• front_inserter
• inserter
• istream_iterator 流迭代器

istream_iterator int_it(cin);  //从cin读取int
istream_iterator int_eof;      //默认初始化获得尾后迭代器

对于一个绑定到流的迭代器，一旦其关联的流遇到文件尾或者遇到IO错误，迭代器的值就与尾后迭代器相等。

//流迭代器的奇淫巧计-输入vector
istream_iterator in_iter(cin), eof;
vector v(in_iter, eof);                //从范围迭代器构造

• ostream_iterator

//绑定到输出流，不能默认初始化，不存在尾后迭代器
ostream_iterator out_iter(cout, "  \n");
out_iter = 123;
out_iter = 566;

存在*,++运算符，但不会做任何时，都返回其本身

• rbegin() rend() 获得反向迭代器
  • 其成员base() 返回相应对应的普通迭代器

泛型算法所需的迭代器

泛型算法形参模式

• alg(beg, end, …)
• alg(beg, end, dest, …)
• alg(beg, end, beg2, …)
• alg(beg, end, beg2, end2, …)
• dest 指示可写入的目的位置
• beg2, end2 指示第二个范围

泛型算法命名规则

• 接收比较函数的重载
• xx_if版本，接收谓词的版本
• xx_copy版本，将结果写到指定位置的版本
• xx_copy_if

特定容器算法 - list和forward_list

• list和forward_list不能提供随机访问迭代器，所有通用的sort不能对其使用。
• list和forward_list定义了独有的sort、merge、remove、reverse和unique。(merge、remove、reverse、unqiue可以用通用版本的，但效率低)
• 其merge会销毁参数的容器
• 特有操作：splice 拼接两个list/forward_list