C++学习笔记（Day17 函数适配器 算法）

函数适配器

• 绑定适配器：bind1st、bind2nd

  • 将n元函数对象的指定参数绑定为一个常数，得到n-1元函数对象

• 组合适配器：not1、not2

  • 将指定谓词的结果取反

• 函数指针适配器：ptr_fun

  • 将一般函数指针转换为函数对象，使之能够作为其它函数适配器的输入。

  • 在进行参数绑定或其他转换的时候，通常需要函数对象的类型信息，例如bind1st和bind2nd要求函数对象必须继承于binary_function类型。但如果传入的是函数指针形式的函数对象，则无法获得函数对象的类型信息。

• 成员函数适配器：ptrfun、ptrfun_ref

  • 对成员函数指针使用，把n元成员函数适配为n + 1元函数对象，该函数对象的第一个参数为调用该成员函数时的目的对象

  • 也就是需要将“object->method()”转为“method(object)”形式。将“object->method(arg1)”转为二元函数“method(object, arg1)”。

绑定适配器

• binder2nd的实例构造通常比较冗长，bind2nd函数用于辅助构造binder2nd，产生它的一个实例。

• binder1st和bind1st，将一个具体值绑定到二元函数的第一个参数。

例10-17：函数适配器实例——找到数组中第一个大于40的元素

//10_17.cpp
#include 
#include
#include
#include
using namespace std;

int main() {
    int intArr[] = { 30, 90, 10, 40, 70, 50, 20, 80 };
    const int N = sizeof(intArr) / sizeof(int);
    vector a(intArr, intArr + N);
    vector::iterator p = find_if(a.begin(), a.end(), bind2nd(greater(), 40));
    if (p == a.end())
        cout << "no element greater than 40" << endl;
    else
        cout << "first element greater than 40 is: " << *p << endl;
    return 0;
}

注：
find_if算法在STL中的原型声明为：
template
InputIterator find_if(InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred);
它的功能是查找数组[first, last)区间中第一个pred(x)为真的元素。

算法

STL算法特点

• STL算法本身是一种函数模版

  • 通过迭代器获得输入数据

  • 通过函数对象对数据进行处理

  • 通过迭代器将结果输出

• STL算法是通用的，独立于具体的数据类型、容器类型

STL算法分类

• 不可变序列算法

• 可变序列算法

• 排序和搜索算法

• 数值算法

不可变序列算法

• 不直接修改所操作的容器内容的算法

• 用于查找指定元素、比较两个序列是否相等、对元素进行计数等

• 例：

  template
  InputIterator find_if(InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred);

  查找[first, last)区间内pred(x)为真的首个元素

可变序列算法

• 可以修改它们所操作的容器对象

• 包括对序列进行复制、删除、替换、倒序、旋转、交换、分割、去重、填充、洗牌的算法及生成一个序列的算法

• 例：

  template
  InputIterator find_if(ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& x);

  将[first, last)区间内的元素全部改写为x。

排序和搜索算法

• 对序列进行排序

• 对两有序序列进行合并

• 对有序序列进行搜索

• 有序序列的集合操作

• 堆算法

• 例：

  template 
  void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, UnaryPredicate comp);

  以函数对象comp为“<”，对 [first, last)区间内的数据进行排序

数值算法

• 求序列中元素的“和”、部分“和”、相邻元素的“差”或两序列的内积

• 求“和”的“+”、求“差”的“-”以及求内积的“+”和“·”都可由函数对象指定

• 例：

  template
  OutputIterator partial_sum(InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, BinaryFunction op);

  对[first, last)内的元素求部分“和”（所谓部分“和”，是一个长度与输入序列相同的序列，其第n项为输入序列前n个元素的“和”），以函数对象op为“+”运算符，结果通过result输出，返回的迭代器指向输出序列最后一个元素的下一个元素

算法应用举例

• 例10-20——例10-23演示了几类算法的应用。

• 详见教材第10章