stl变易算法（三）
本篇接着前面stl变易算法（一）和stl变易算法（二）继续讲述变易算法。这里将介绍完余下的变易算法，主要有：填充fill、n次填充fill_n、随机生成元素generate、随机生成n个元素generate_n、移除复制remove_copy、条件移除复制remove_copy_if、移除remove、条件移除remove_if、不连续重复元素复制unique_copy、剔除连续重复元素unique、元素反向reverse、反向复制reverse_copy及旋转rotate 。给出算法实现及实例。
填充fill
fill算法将同一个值填充到容器的一个或多个元素处，使用原型如下，将元素区间[first,last)上的元素全部填充为value值。
//fill算法函数的代码
template <class ForwardIterator, class T>
void fill (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val)
{
while (first != last) {
*first = val;
++first;
}
}#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << ' ';
}
int main(void){
vector<int> v(5);
fill(v.begin(), v.end(), 30);
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
return 0;
}n次填充fill_n
类似于fill算法，fill_n算法可指定填充的元素个数。它的使用原型如下，将迭代器区间[first,first+n)个元素的值填充为value新值。
//fill_n函数的代码
template <class OutputIterator, class Size, class T>
OutputIterator fill_n (OutputIterator first, Size n, const T& val)
{
while (n>0) {
*first = val;
++first; --n;
}
return first; // since C++11
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << ' ';
}
int main(void){
vector<int> v(8);
fill(v.begin(), v.end(), 1);
//前5个元素填充为2
fill_n(v.begin(), 5, 2);
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
//全部填充为3
fill_n(v.begin(), v.size(), 3);
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
return 0;
}随机生成元素generate
generate算法为容器生成新元素，使用原型如下，将gen发生器生成的一系列元素存入迭代器区间[first,last)的元素区域处。
//generate算法函数代码
template <class ForwardIterator, class Generator>
void generate ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, Generator gen )
{
while (first != last) {
*first = gen();
++first;
}
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
//等差数列an+1=an + 3
class sequence{
public:
int a;
sequence(){a=0;}
inline int operator()(){
a=a + 3;
return a;
}
};
void print(int x){
cout << x << endl;
}
int main(void){
vector<int> v(10);
sequence an;
generate(v.begin(), v.end(), an);
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
return 0;
}随机生成n个元素generate_n
与generate算法类似，但generate_n算法限定了可填入容器的数值个数。它的使用原型如下，将迭代器区间[first,first+n）位置处的n个元素，填入由发生器gen生成的数值。
//generate_n算法函数代码
template <class OutputIterator, class Size, class Generator>
void generate_n ( OutputIterator first, Size n, Generator gen )
{
while (n>0) {
*first = gen();
++first; --n;
}
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
int main(void){
using namespace std;
vector<int> v(10);
//生成3个伪随机数
generate_n(v.begin(), 3, rand);
for(unsigned int i=0; i<v.size(); i++)
cout << v[i] << ' ';
cout << endl;
return 0;
}移除复制remove_copy
remove_copy算法实质上是一个条件复制，将容器中不等于某个给定值的元素复制到新容器。使用原型如下，将迭代器区间[first,last)上不取value的所有元素复制到迭代器区间[result,result+n)，n为实际复制的元素个数。
//remove_copy函数的代码
template <class InputIterator, class OutputIterator, class T>
OutputIterator remove_copy (InputIterator first, InputIterator last,
OutputIterator result, const T& val)
{
while (first!=last) {
if (!(*first == val)) {
*result = *first;
++result;
}
++first;
}
return result;
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << " ";
}
int main(void){
vector<int> v;
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(8);
//
int iArray[6]={0, 0, 0, 0, 0, 0};
//v不变
remove_copy(v.begin(), v.end(), iArray, 4);
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
//打印iArray
for_each(iArray, iArray+6, print);
cout << endl;
return 0;
}条件移除复制remove_copy_if
remove_copy_if实际上是remove_copy函数的一个带谓词判断的版本，使用原型如下，将迭代器区间[first,last)上不满足谓词判断条件pred的元素，拷贝到有迭代器result为起始位置的迭代器区间中。
//remove_copy_if算法函数的代码
template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate>
OutputIterator remove_copy_if (InputIterator first, InputIterator last,
OutputIterator result, UnaryPredicate pred)
{
while (first!=last) {
if (!pred(*first)) {
*result = *first;
++result;
}
++first;
}
return result;
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << " ";
}
bool even(int x){ //偶数
return x % 2 ? 0:1;
}
int main(void){
//初始化向量v
vector<int> v;
v.push_back(7);
v.push_back(2);
v.push_back(5);
v.push_back(4);
v.push_back(1);
//初始化数组iArray
int iArray[6]={0, 0, 0, 0, 0, 0};
//移除v中偶数,剩余元素复制到iArray
remove_copy_if(v.begin(), v.end(), iArray, even);
//打印v,v没有改变
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
//打印iArray
for_each(iArray, iArray+6, print);
cout << endl;
return 0;
}移除remove
remove算法是将容器中等于某个给定值的元素全部除去。使用原型如下，将迭代器区间将迭代器区间[first,last)上不等于value的元素，复制回迭代器区间[first,result)，其中result是算法函数返回的迭代器。迭代器区间[result,last)的元素仍然保持不变。
//remove算法函数的代码
template <class ForwardIterator, class T>
ForwardIterator remove (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val)
{
ForwardIterator result = first;
while (first!=last) {
if (!(*first == val)) {
*result = *first;
++result;
}
++first;
}
return result;
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << " ";
}
int main(void){
//初始化向量v
vector<int> v;
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(8);
//移除4
vector<int>::iterator result=remove(v.begin(), v.end(), 4);
//打印2 3 8
for_each(v.begin(), result, print);
cout << endl;
//打印2 3 8 4 8
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
return 0;
}条件移除remove_if
remove_if是remove函数的一个带谓词判断的版本，使用原型如下，将迭代器区间[first,last)上不满足谓词判断条件pred的元素，复制回迭代器区间[first,result)，result是算法返回值。[result,last)上元素保持不变。
//remove_if算法函数的代码
template <class ForwardIterator, class UnaryPredicate>
ForwardIterator remove_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
UnaryPredicate pred)
{
ForwardIterator result = first;
while (first!=last) {
if (!pred(*first)) {
*result = *first;
++result;
}
++first;
}
return result;
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << " ";
}
bool even(int x){ //偶数
return x % 2 ? 0:1;
}
int main(void){
//初始化向量v
vector<int> v;
v.push_back(7);
v.push_back(2);
v.push_back(5);
v.push_back(4);
v.push_back(1);
//移除偶数
vector<int>::iterator result=remove_if(v.begin(), v.end(), even);
//打印7 5 1
for_each(v.begin(), result, print);
cout << endl;
//打印7 5 1 4 1
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
return 0;
}不连续重复元素复制unique_copy
unique_copy用于复制不连续的重复元素。它有如下两个使用原型，将迭代器区间[first,last)中邻近相异的元素，复制到以result为起点的迭代器区间。
//unique_copy算法函数
template <class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator unique_copy (InputIterator first, InputIterator last,
OutputIterator result);
template <class InputIterator, class OutputIterator, class BinaryPredicate>
OutputIterator unique_copy (InputIterator first, InputIterator last,
OutputIterator result, BinaryPredicate pred);
template <class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator unique_copy (InputIterator first, InputIterator last,
OutputIterator result)
{
if (first==last) return result;
*result = *first;
while (++first != last) {
typename iterator_traits<InputIterator>::value_type val = *first;
if (!(*result == val)) // or: if (!pred(*result,val)) for version (2)
*(++result)=val;
}
return ++result;
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << ' ';
}
int main(void){
vector<int> v;
v.push_back(2);
v.push_back(5);
v.push_back(5);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
v.push_back(5);
v.push_back(2);
//
int iArray[6]={0, 0, 0, 0, 0, 0};
//
unique_copy(v.begin(), v.end(), iArray);
//打印2 5 6 5 2 0
for_each(iArray, iArray+6, print);
cout << endl;
return 0;
}剔除连续重复元素unique
unique算法用于剔除容器中连续重复元素，使用原型如下，将迭代器区间[first,last)中不连续重复的元素或不满足谓词判断条件的元素，复制回迭代区间[first,result)，result为算法返回值。[result,last)区间的元素，依然维持不变。
template <class ForwardIterator>
ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last);
template <class ForwardIterator, class BinaryPredicate>
ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
BinaryPredicate pred);
template <class ForwardIterator>
ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last)
{
if (first==last) return last;
ForwardIterator result = first;
while (++first != last)
{
if (!(*result == *first)) // or: if (!pred(*result,*first)) for version (2)
*(++result)=*first;
}
return ++result;
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << ' ';
}
int main(void){
vector<int> v;
v.push_back(2);
v.push_back(6);
v.push_back(6);
v.push_back(6);
v.push_back(9);
v.push_back(6);
v.push_back(3);
//
vector<int>::iterator result=unique(v.begin(), v.end());
//打印2 6 9 6 3
for_each(v.begin(), result, print);
cout << endl;
//打印2 6 9 6 3 6 3
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
return 0;
}元素反向reverse
reverse算法用于容器元素的反向排列，使用原型如下，将迭代区间[first,last)的元素反向排列。
template <class BidirectionalIterator>
void reverse (BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last)
{
while ((first!=last)&&(first!=--last)) {
std::iter_swap (first,last);
++first;
}
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << ' ';
}
int main(void){
vector<int> v(10);
for(unsigned int i=0; i<v.size(); i++)
v[i]=i;
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
//
reverse(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), print);
cout << endl;
return 0;
}反向复制reverse_copy
reverse_copy算法用于反向复制容器元素，使用原型如下，将迭代器区间[first,last)中的元素，以反向顺序复制到迭代器区间[result,result+(last-first))。
template <class BidirectionalIterator, class OutputIterator>
OutputIterator reverse_copy (BidirectionalIterator first,
BidirectionalIterator last, OutputIterator result)
{
while (first!=last) {
--last;
*result = *last;
++result;
}
return result;
}//测试用例
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
void print(int x){
cout << x << ' ';
}
int main(void){
vector<int> v(10);
for(unsigned int i=0; i<v.size(); i++)
v[i]=i;
//
int iArray[10]={0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
//
reverse_copy(v.begin(), v.end(), iArray);
for_each(iArray, iArray+10, print);
cout << endl;
return 0;
}
旋转rotate
rotate算法用于旋转某个迭代器区间的元素。使用原型如下，将迭代器区间[first,last)中元素以middle为支点，左旋转[first,middle)元素到[middle,last)的一侧。
//rotate算法函数的代码
template <class ForwardIterator>
void rotate (ForwardIterator first, ForwardIterator middle,
ForwardIterator last)
{
ForwardIterator next = middle;
while (first!=next)
{
swap (*first++,*next++);
if (next==last) next=middle;
else if (first==middle) middle=next;
}
}//测试用例
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
int main () {
vector<int> myvector;
for (int i=1; i<10; ++i)
myvector.push_back(i); // 1 2 3 4 5 6 7 8 9
rotate(myvector.begin(),myvector.begin()+3,myvector.end());
// 4 5 6 7 8 9 1 2 3
for (vector<int>::iterator it=myvector.begin(); it!=myvector.end(); ++it)
cout << ' ' << *it;
cout << '\n';
return 0;
}完结。
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