【c++primer第五版】第十章习题答案
第十章 泛型算法
练习10.1
头文件
algorithm中定义了一个名为count的函数，它类似find， 接受一对迭代器和一个值作为参数。count返回给定值在序列中出现的次数。编写程序，读取int序列存入vector中，打印有多少个元素的值等于给定值。
解：
#include
#include 练习10.2
重做上一题，但读取
string序列存入list中。
解：
#include
#include 练习10.3
用
accumulate求一个vector中元素之和。
解：
#include
#include 练习10.4
假定
v是一个vector，那么调用accumulate(v.cbegin(),v.cend(),0)有何错误（如果存在的话）？
解：
accumulate第三个参数是和的初值，它还决定了函数的返回类型，以及函数中使用哪个加法类型
因此，本题中告诉编译器是整型，但是实际上却是浮点型，正确应该用0.0
练习10.5
在本节对名册（
roster）调用equal的例子中，如果两个名册中保存的都是C风格字符串而不是string，会发生什么？
C风格字符串是用指向字符的指针表示的，因此会比较两个指针的值（地址），而不会比较这两个字符串的内容。
练习10.6
编写程序，使用
fill_n将一个序列中的int值都设置为0。
解：
#include 练习10.7
下面程序是否有错误？如果有，请改正：
(a) vector<int> vec;
list<int> lst;
int i;
while (cin >> i)
lst.push_back(i);
copy(lst.cbegin(), lst.cend(), vec.begin());
(b) vector<int> vec;
vec.reserve(10);
fill_n(vec.begin(), 10, 0);
解：
- (a) 应该加一条语句
vec.resize(lst.size())。copy时必须保证目标目的序列至少要包含与输入序列一样多的元素。但是copy并不会改变容器大小，因此vec还是空，所以copy无法进行 - (b) reserve分配了足够的空间，但是不会创建新元素，所以此时
vec任然为孔。算法可能改变容器中保存的元素的值，也可能在容器内移动元素，永远不会直接添加和删除元素(c++ priemr中文版第五版 P338)，所以此处应该改为resize(10)。
练习10.8（*）
本节提到过，标准库算法不会改变它们所操作的容器的大小。为什么使用
back_inserter不会使这一断言失效？
back_inserter 是插入迭代器，在 iterator.h 头文件中，不是标准库的算法。
~~~ 严格来说，标准库算法根本不知道有“容器”这个东西。它们只接受迭代器参数，运行于这些迭代器之上，通过这些迭代器访问元素。
~~~ 因此，当你传递给算法普通迭代器时，这些迭代器只能顺序或随机访问容器中的元素，造成的效果就是算法只能读取元素，改变元素，移动元素，但无法添加或删除元素
~~~ 但当我们传递算法插入迭代器时，例如back_inserter时，由于这类迭代器能调用下层容器的操作来向容器插入元素，造成的算法执行的效果就是向容器中添加了元素
~~~ 因此，关键要理解：标准算法从来不直接操作容器，它们只操作迭代器，从而间接访问容器。能不能插入和删除元素，不在于算法，而在于传递给它们的迭代器是否具有这样的能力
练习10.9
实现你自己的
elimDups。分别在读取输入后、调用unique后以及调用erase后打印vector的内容。
#include 练习10.10
你认为算法不改变容器大小的原因是什么？
解：
~~~ 泛型算法的一大优点是“泛型”，也就是一个算法可用于多种不同的数据类型，算法与所操作的数据结构分离。
~~~ 要做到算法与数据结构分离，重要的技术手段就是使用迭代器作为二者的桥梁，。算法从不操作具体的容器，从而也就不存在与特定容器绑定，不适用于其他容器的问题。算法只操作迭代器，由迭代器真正实现对容器的访问。不同容器实现自己特定的迭代器（但不同迭代器是可以相容的），算法操作不同迭代器就实现了对不同容器的访问
练习10.11
编写程序，使用
stable_sort和isShorter将传递给你的elimDups版本的vector排序。打印vector的内容，验证你的程序的正确性。
解：
#include
// print a container like vector, deque, list, etc.
template<typename Sequence>
inline std::ostream& println(Sequence const& seq)
{
for(auto const& elem : seq) std::cout << elem << " ";
std::cout << std::endl;
return std::cout;
}
inline bool
is_shorter(std::string const& lhs, std::string const& rhs)
{
return lhs.size() < rhs.size();
}
void elimdups(std::vector<std::string> &vs)
{
std::sort(vs.begin(), vs.end());
auto new_end = std::unique(vs.begin(), vs.end());
vs.erase(new_end, vs.end());
}
int main()
{
std::vector<std::string> v{
"1234", "1234", "1234", "Hi", "alan", "wang"
};
elimdups(v);
std::stable_sort(v.begin(), v.end(), is_shorter);
std::cout << "ex10.11 :\n";
println(v);
return 0;
}
练习10.12
编写名为
compareIsbn的函数，比较两个Sales_data对象的isbn()成员。使用这个函数排序一个保存Sales_data对象的vector。
解：
#include 练习10.13
标准库定义了名为
partition的算法，它接受一个谓词，对容器内容进行划分，使得谓词为true的值会排在容器的前半部分，而使得谓词为false的值会排在后半部分。算法返回一个迭代器，指向最后一个使谓词为true的元素之后的位置。编写函数，接受一个string，返回一个bool值，指出string是否有5个或更多字符。使用此函数划分words。打印出长度大于等于5的元素。
解：
#include 练习10.14
编写一个
lambda，接受两个int，返回它们的和。
#include 练习10.15
编写一个
lambda，捕获它所在函数的int，并接受一个int参数。lambda应该返回捕获的int和int参数的和。
解：
#include 练习10.16
使用
lambda编写你自己版本的biggies。
解：
#include 练习10.17
重写10.3.1节练习10.12的程序，在对
sort的调用中使用lambda来代替函数compareIsbn。
解：
#include 练习10.18
重写
biggies，用partition代替find_if。我们在10.3.1节练习10.13中介绍了partition算法。
解：
见下题
练习10.19
用
stable_partition重写前一题的程序，与stable_sort类似，在划分后的序列中维持原有元素的顺序。
解：
#include 练习10.20
标准库定义了一个名为
count_if的算法。类似find_if，此函数接受一对迭代器，表示一个输入范围，还接受一个谓词，会对输入范围中每个元素执行。count_if返回一个计数值，表示谓词有多少次为真。使用count_if重写我们程序中统计有多少单词长度超过6的部分。
解：
#include 练习10.21
编写一个
lambda，捕获一个局部int变量，并递减变量值，直至它变为0。一旦变量变为0，再调用lambda应该不再递减变量。lambda应该返回一个bool值，指出捕获的变量是否为0。
解：
//若lambda需要改变局部变量的值，需要在参数列表以后，函数体之前使用mutable关键字
//对于本题，由于lambda有两个返回语句，所以还需要显示的指定lambda的返回类型
#include 练习10.22
重写统计长度小于等于6的单词数量的程序，使用函数代替
lambda。
#include 练习10.23
bind接受几个参数？
假设被绑定的函数接受 n 个参数，那么bind 接受n + 1个参数。
练习10.24
给定一个
string，使用bind和check_size在一个int的vector中查找第一个大于string长度的值。
解：
#include 练习10.25
在10.3.2节的练习中，编写了一个使用
partition的biggies版本。使用check_size和bind重写此函数。
解：
#include 练习10.26
解释三种插入迭代器的不同之处。
解：
back_inserter使用push_back。front_inserter使用push_front。inserter使用insert，此函数接受第二个参数，这个参数必须是一个指向给定容器的迭代器。元素将被插入到给定迭代器所表示的元素之前。
练习10.27
除了
unique之外，标准库还定义了名为unique_copy的函数，它接受第三个迭代器，表示拷贝不重复元素的目的位置。编写一个程序，使用unique_copy将一个vector中不重复的元素拷贝到一个初始化为空的list中。
解：
//注意：和Unique一样，unique_copy也要求源容器中重复元素是相邻存放。
//因此，若vector未排序且重复元素未相邻存放，unique_copy就会失效，所以稳妥的方法是先对vector进行排序
#include
using namespace std;
int main()
{
vector<int> vi{1, 2, 3, 4, 2, 5, 6};
list<int> li;
sort(vi.begin(), vi.end());
unique_copy(vi.begin(), vi.end(), back_inserter(li));
for (auto v : li)
cout << v << ' ' ;
cout << endl;
return 0;
}
练习10.28（*）
一个
vector中保存 1 到 9，将其拷贝到三个其他容器中。分别使用inserter、back_inserter和front_inserter将元素添加到三个容器中。对每种inserter，估计输出序列是怎样的，运行程序验证你的估计是否正确。
解：
//本题还是很重要的，重点在于区分三种迭代器之间的差异
//back_inserter使用push_back
//front_inserter使用push_front
//inserter使用insert
#include
using namespace std;
int main()
{
vector<int> vi{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
list<int> li1, li2, li3;
unique_copy(vi.begin(), vi.end(), inserter(li1, li1.begin()));
cout << "list 1:" << endl;
for (auto item : li1)
cout << item << ' ';
cout << endl;
unique_copy(vi.begin(), vi.end(), back_inserter(li2));
cout << "list 2:" << endl;
for (auto item : li2)
cout << item << ' ';
cout << endl;
unique_copy(vi.begin(), vi.end(), front_inserter(li3));
cout << "list 3:" << endl;
for (auto item : li3)
cout << item << ' ';
cout << endl;
cout << endl;
return 0;
}
练习10.29
编写程序，使用流迭代器读取一个文本文件，存入一个
vector中的string里。
解：
//C++万能头，从此省去诸多麻烦
#include 练习10.30
使用流迭代器、
sort和copy从标准输入读取一个整数序列，将其排序，并将结果写到标准输出。
解：
#include 练习10.31
修改前一题的程序，使其只打印不重复的元素。你的程序应该使用
unique_copy。
解：
#include 练习10.32
重写1.6节中的书店程序，使用一个
vector保存交易记录，使用不同算法完成处理。使用sort和10.3.1节中的compareIsbn函数来排序交易记录，然后使用find和accumulate求和。
解：
#include 练习10.33
编写程序，接受三个参数：一个输入文件和两个输出文件的文件名。输入文件保存的应该是整数。使用
istream_iterator读取输入文件。使用ostream_iterator将奇数写入第一个输入文件，每个值后面都跟一个空格。将偶数写入第二个输出文件，每个值都独占一行。
解：
#include 练习10.34
使用
reverse_iterator逆序打印一个vector。
解：
#include 练习10.35
使用普通迭代器逆序打印一个
vector。
解：
#include 练习10.36
使用
find在一个int的list中查找最后一个值为0的元素。
解：
#include 练习10.37
给定一个包含10 个元素的
vector，将位置3到7之间的元素按逆序拷贝到一个list中。
解：
#include
#include 练习10.38
列出5个迭代器类别，以及每类迭代器所支持的操作。
- 输入迭代器 :
==,!=,++,*,-> - 输出迭代器 :
++,* - 前向迭代器 :
==,!=,++,*,-> - 双向迭代器 :
==,!=,++,--,*,-> - 随机访问迭代器 :
==,!=,<,<=,>,>=,++,--,+,+=,-,-=,*,->,iter[n]==*(iter+n)
练习10.39
list上的迭代器属于哪类？vector呢？
list上的迭代器是 双向迭代器vector上的迭代器是 随机访问迭代器
练习10.40
你认为
copy要求哪类迭代器？reverse和unique呢？
copy需要两个输入迭代器，一个输出迭代器reverse需要双向迭代器unique需要随机访问迭代器
练习10.41
仅根据算法和参数的名字，描述下面每个标准库算法执行什么操作：
replace(beg, end, old_val, new_val);
replace_if(beg, end, pred, new_val);
replace_copy(beg, end, dest, old_val, new_val);
replace_copy_if(beg, end, dest, pred, new_val);
解：
replace在迭代器范围内用新值替换所有原来的旧值。replace_if在迭代器范围内，满足谓词条件的元素用新值替换。replace_copy复制迭代器范围内的元素到目标迭代器位置，如果元素等于某个旧值，则用新值替换replace_copy_if复制迭代器范围内的元素到目标迭代器位置，满足谓词条件的元素用新值替换
练习10.42
使用
list代替vector重新实现10.2.3节中的去除重复单词的程序。
解：
#include
using std::string; using std::list;
void elimDups(list<string> &words)
{
words.sort();
words.unique();
}
int main()
{
list<string> l = { "aa", "aa", "aa", "aa", "aasss", "aa" };
elimDups(l);
for (const auto& e : l)
std::cout << e << " ";
std::cout << std::endl;
}