《STL源码剖析》 笔记2

算法注意

adjacent_difference,partial_sum

  互为逆运算

equal

如果2个序列在[first,last)内相等,返回true;

如果第2个序列元素较多,多出来的元素不考虑;

因此;保证2个序列完全相等的方法:必须先判断元素个数是否相同

注意

比较两个序列完全相等时:必须保证二者长度相等:

if(vec1.size()==vec2.size()&&equal(vec1.begin(),bec1.end(),vec2.begin()))

fill,fill_n

覆盖写入:更改新值

容易出现的问题 操作区间超出容器的大小

如果n超越了容器的大小,结果不可预期:

原因:每次迭代是覆写操作

int a[3]={1,2,3};

vector<int>iv(a,a+3);

fill_n(iv.begin(),5,7);

解决:使用inserter()产生插入能力的迭代器

fill_n(inserter(iv.begin()),5,7);//7 7 7 7 7 1 2 3

iter_swap与swap对比

用法:

iter_swap(iv1.begin(),iv2.begin());

swap(*iv1.begin(),*iv2.begin());

lexicographical_compare

注意:

默认小于比较(<)时  返回true

如果第1个序列元素小,返回true,否则false;

如果到达last1,未到达last2,返回true;

如果为到达last1,到达last2,返回false;

同时到时last1,last2(完全匹配),返回false

实现 char版本

bool lexicographical_compare(char *first1,char*last1,char*first2,char*last2,funtypecomp)// 函数指针或函数对象

{

for(:first1!=last1&&first2!=last2;++first1,++first2)

{

if(comp(*first1,*first2))return true;

if(!comp(*first1,*first2))return false;

}

returnfirst1==last1&&first2!=last2;

}

STL源码实现

    《STL源码剖析》 笔记2_第1张图片

原生指针版本

《STL源码剖析》 笔记2_第2张图片

mismatch

返回迭代器:分别执行两序列的不匹配点

copy
   《STL源码剖析》 笔记2_第3张图片

注意

问题

区域重叠时,可能会出错:

1-   若根据迭代器的特性调用memmove()执行-----不会出错

例如vector,迭代器是个原生指针,导致copy算法一memmove()执行实际的复制操作。

因为memmove()现将整个输入区间的内容复制下来,没有覆盖危险

2-否则出错。deque,因为copy算法不再使用memmove执行实际复制操作

解决

由于copy不能直接将元素插入空容器,可以使用如下方法:

1,  序列容器的insert成员函数;

2,  或者copy算法搭配insert_iterator

注意:

1,对原生指针const char*,const wchar_t*---内存直接拷贝 mommove()

2,特化版本:

   input迭代器-----速度慢  for循环中使用迭代器是否等同(first!=last)决定是否继续

    随机迭代器-------速度快 for循环中使用n决定是否继续(n=last-first,n>0;n--)

STL源码如下:

   《STL源码剖析》 笔记2_第4张图片

 

copy_backward

逆方向复制;

同样的问题:输入区间的起点与输入区间重叠时,可能出错:

要看调用的copy版本而定,即由迭代器的特性决定。

set算法

集合

算法:

1while(first1~=last1&&fitst2~=last2)

2,加入较小者,指针前进,相等时,加入一个

3,尾部处理 copy(first2,last2,copy(fist1,last1,result))


算法:

1while(first1~=last1&&fitst2~=last2)

2,较小者指针前进,相等时,加入


算法:

1while(first1~=last1&&fitst2~=last2)

2,较小者为*S1,加入,指针前进,否则指针S2前进或都前进(相等时)

3,尾部处理  copy(first1,last1,result)


算法:

1while(first1~=last1&&fitst2~=last2)

2,较小者加入,仅相等时不加入

3,尾部处理  copy(first2,last2,copy(fist1,last1,result))

includes

必须有序;

时间复杂度:n^2

merge 

注意两点:

必须有序;

类似inplace_merge,是稳定操作,如果2个序列有等同元素,第1个序列的元素位于第2个序列元素之前。

inplace_merge:

内存空间

分配失败---无buffer时合并;

否则在有暂时缓冲区的情况下进行。

有缓冲区时----

(1)缓冲区足够安装序列一,

序列一放入缓冲区,merge()合并序列二;

(2)如果缓冲区足够安装序列二,

序列二放入缓冲区,merge()合并序列一;

(3)不足安置任何一个序列

选出序列较长的一个,

递归分割,让处理长度减半,看看能否容纳于缓冲区

mergesort

分而治之的思想:

 将区间对半分割,左右各自排序;

使用inplace_merge重新组合为一个有序序列,对半分割的操作可以递归进行,直到每一小段的长度为0/1

复杂度:O(N*logN)

因为要借助额外的内存,内存间移动也耗时间,所以效率比不上快排。

优点:实现简单+概念简单

remove,remove_if,remove_copy

注意:残余元素

    《STL源码剖析》 笔记2_第5张图片

remove_copy注意:

新旧容器可以重叠,但若对新容器实际给值时,超越了

旧容器的大小,参数未知结果。

rotate

原理:

     《STL源码剖析》 笔记2_第6张图片

unique

对排序后序列使用;

使用earse删除残余数据
    《STL源码剖析》 笔记2_第7张图片
原因见源代码:
    《STL源码剖析》 笔记2_第8张图片

二分搜索的版本

必须有序序列使用;

lower_bound

upper_bound

binary_search【lower_bound实现】
 partition  nth_element 

源代码实现:

 《STL源码剖析》 笔记2_第9张图片

n个无序数中选取最小的k个数(n>k)

partial_sort  堆

  《STL源码剖析》 笔记2_第10张图片

《剑指offer》:使用set 实现

方法一:基于partition的O(n)算法:要求输入的数组可以改变;
方法二:O(nlogk)算法,特别适合处理海量数据
typedef multiset<int,greater<int> >intset;//必须建立大顶堆
typedef multiset<int,greater<omt> >::iterator setiterator;
void getleastnumbers(const vector<int>&data,intset& leastnumbers,int k)
{
leastnumbers.clear();
if(k<1||data.size()<k)
    return;
vector<int>::const_iterator iter=data.begin();
for(;iter!=data.end();++iter)
{
  if(leastnumbers.size()<k)
      leastnumbers.insert(*iter);
  else
   {
     setitetator itergreatest=leastnumbers.begin();
      if(*iter<*(leastnumbers.begin()))
        {
          leastnumbers.erase(itergreatest);
          leastnumbers.insert(*iter);
         }
   }
}
}

sort

STL的sort算法思想:

1,数据量大时,采用快排,分段递归排序

2,一旦分段后的数据量小于一个阈值(16),为了避免快排的递归带来的额外负荷,改用插入排序;

3,如果递归层次过深,改用堆排序





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