一个泛型算法的设计


从一个简单的需求开始,从一个vector中返回小于10的数的vector,那我们会写如下的函数:

vector<int> less_than_ten(vector<int>& vec) {
     vector<int> result;
     for(int i=0; i<vec.size(); i++) {
          if (vec[i] < 10) {
               result.push_back(vec[i]);
          }
     }
     return result;
}

这个函数只局限于能返回小于10的数,我想能够返回小于我指定的数,于是改成了如下的函数:

vector<int> less_than(vector<int>& vec, int val) {
     vector<int> result;
     for (int i=0; i < vec[i]; i++) {
          if (vec[i] < val)
               result.push_back(vec[i]);
     }
     return result;
}

然后我又考虑到,不应该仅仅是小于,还有可能是大于,或等于。参数化比较函数,于是有了如下的版本 :

bool less_than(int x, int y) {
     return x < y;
}

bool greater_than(int x, int y) {
     return x > y;
}

vector<int> filter(vector<int>& vec, int val, bool (*pred)(int,int)) {
     vector<int> result;
     for (int i=0; i < vec.size(); i++) {
          if (pred(vec[i],val))
               result.push_back(vec[i]);
     }
    
     return result;
}

不能仅仅只是int型,如果我们还要float,long,char型 难道都要写一个吗?,不需要,只要使用模板就可以了:

template<typename elemType>
vector<elemType> filter(vector<elemType>& vec, elemType val, bool (*pred) (elemType,elemType)) {
     vector<elemType> result;
     for (int i=0; i < vec.size(); i++) {
          if (pred(vec[i],val))
               result.push_back(vec[i]);

     }
    
     return result;
}

此时需要注意的是调用的时候,必须保证这三个参数的类型要一致。
在广泛一点我们不仅仅是想使用vector容器,也可以用别的容器,返回的是一个iterator 指向容器中一个元素。
我们使用C++库<algorithm>中的提供的函数对象,和泛型算法.
C++ algorithm库里面提供的 function object 有plus<>,minus<>等等。
参考http://www.cplusplus.com/reference/std/functional/plus/
我们可以使用bind2nd 把它绑定到一个固定的值,与一个固定值进行比较
参考:http://www.cplusplus.com/reference/std/functional/bind2nd/
template<typename elemType,typename Com>
vector<elemType> filter(vector<elemType>& vec, elemType val, Com pred) {
     vector<elemType> result;
     vector<elemType>::iterator it;
     for(; (it = find_if(vec.begin().vec.end(),bind2nd(pred,val))) != vec.end(); it++)
          result.push_back(*it);
     return result;
}
find_if是在一个范围内查找符合条件的数,并返回该数的位置。 找到最后就是vec.end()了。
for(; (it = find_if(vec.begin().vec.end(),bind2nd(pred,val))) != vec.end(); it++) 这个就是遍历从vec 找到所有符合pred 这个比较函数的值,并把它添加到result里,然后返回。

我们没有必要一开始就能立即写出泛型的函数,可以从简单的开始,一步一步抽象,并参数化。每次写完一个函数的时候,我们应该思考它的扩展性,看能否使其更灵活。这样做非常有助于我们的提高。好的代码要写两次。

参考书目:
《Essential C++》

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