C++Primer 5th Chap10 Generic Algorithms(未完）

大多数算法定义在头文件algorithm中，在头文件numeric中定义了数值泛型算法。

以find算法为例：在容器的两个迭代器指定的范围内遍历，查找特定值。

 int val=44; 2 auto result=find(ivec.begin(),ivec.end(),val); 3 cout<<result<<endl; 

迭代器令算法不依赖于容器，但算法依赖于元素类型的操作

算法不执行容器的操作，只会执行迭代器的操作

只读算法：

　　只会读取其范围之内的元素而不会改变元素

　　除了find算法之外，例如accumulate算法（定义在numeric头文件中），返回范围内元素之和+指定初值

　　　　cin>>sum;

　　　　accumulate(ivec.cbegin(),ivec.cend(),sum);(如果是string类型，则是将string连接起来）

　　对于只读算法，最好选取cbegin和cend作为迭代器

　　再举操作两个序列的算法equal为例：(如果两个序列所有对应元素相同，则返回true，否则返回false）

　　　　equal(ivec1.cbegin(),ivec1.cend(),ivec2.cbegin());

　　equal算法并不要求两个序列元素类型严格一致，只要能用==比较即可

　　基于此例，对于只给出第二个序列的单一迭代器的算法，都假定两序列等长（至少不能比第一个短）

写元素算法：

　　需要确保容器自身大小至少不小于写入的元素数目（因为算法不能改变容器大小）

 　  例如：fill(ivec.begin(),ivec.end(),val);将容器每个值赋为val

　　　　　fill_n(ivec.begin(),ivec.size(),val);将容器每个值赋为val

　　　　　　注意：如果对空容器使用fill_n并且指定长度，会引起错误

　　back_inserter(定义在iterator头文件）

　　　　为了向容器尾部添加元素而使用的迭代器

　　　　 vector<int> ivec; 2 auto it =back_inserter(ivec); 3 *it=23; 

　　　　这样在容器的尾部添加了一个元素，值为23

　　　　结合fill_n使用：(添加了10个值为val的元素到ivec）

　　　　 vector<int> ivec; 2 fill_n(back_inserter(ivec),10,val); 

　　拷贝算法：

　　　    auto ret=copy(begin(arr1),end(arr1),arr2); 

　　　　这样将arr1序列的值拷贝给arr2（要求arr2至少和arr1等长），返回end(arr2)

　　　　类似copy算法，replace也具备此类替换效果：

　　　　 replace(ilst.begin(),ilst.end(),search_value,new_value); 

　　　　这样将ilst序列中所有值为search_value的元素赋值为new_value

　　　　如果不想将原序列改变，可以将元素替换后的序列保存在其他容器中：

　　　　 replace_copy(ilst.begin(),ilst.end(),back_inserter(ivec),search_value,new_value);

　　　　这样借助replace_copy函数和back_inserter将新的ilst保存在ivec中，原本的ilst不变

重排元素算法： 

　　

#include<iostream>
#include<iterator>
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdlib>
using namespace std;
void elimDups(vector<string> &vec){
    //使向量按字典序排序 
    sort(vec.begin(),vec.end());
    //使用unique函数重排序列，使得序列中每个词仅出现一次 
    //获得的序列在原序列的前部，返回不重复元素的子序列的尾后迭代器 
    auto end_unique=unique(vec.begin(),vec.end());
    //使用erase函数删除重复单词 
    vec.erase(end_unique,vec.end());
}
int main(){
    string str;
    vector<string> svec;
    while(getline(cin,str)){
        svec.push_back(str);
    }
    for(const auto &i:svec){
        cout<<i<<" ";
    } 
    elimDups(svec);
    cout<<endl;
    for(const auto &j:svec){
        cout<<j<<" ";
    }
    
}
/*output:
the
quick
red
fox
jumps
over
the
slow
red
turtle
^Z
the quick red fox jumps over the slow red turtle
fox jumps over quick red slow the turtle*/

定制操作：

　　例如使sort接受第三个参数，此参数即为谓词（可调用的表达式，返回值可作为条件），原本sort利用<来比较元素，那么这里使用谓词来代替<作为比较的依据

　　

bool isShorter(const string &s1,const string &s2){
    return  s1.size()<s2.size();}
sort(svec.begin(),svec.end(),isShorter);

　　这里用长度来比较字符串，而不是以字典序作为比较依据

　　如果我们希望将等长的字符串以字典序比较，不等长的字符串以长度比较：

void elimDups(vector<string> &vec){
    //使向量按字典序排序 
    sort(vec.begin(),vec.end());
    //使用unique函数重排序列，使得序列中每个词仅出现一次 
    //获得的序列在原序列的前部，返回不重复元素的子序列的尾后迭代器 
    auto end_unique=unique(vec.begin(),vec.end());
    //使用erase函数删除重复单词 
    vec.erase(end_unique,vec.end());
}
int main(){
    elimDups(svec);
    stable_sort(svec.begin(),svec.end(),isShorter);
    }

　　这里使用了提供谓词的stable_sort函数，保持了等长的元素之间的字典序

　　lambda表达式：（c++11）格式：[capture list](parameter list)->return type{function body};

　　　　这里capture list是函数中定义的局部变量的列表（通常为空）

　　　　建立调用对象时可以省略列表 (相当于参数为空）和返回类型（除非函数体中存在返回语句，否则默认为void），如：

　　　　 auto f = [ ]{return 23;}; 　　f(); 

　　　　不同于普通函数，lambda不能有默认参数

　　　　例如：等价于上述isShorter函数的lambda：

               [](const string &s1,const string &s2){  return s1.size()<s2.size();} 

　　　　[ ]内为空说明lambda不使用函数内任何局部变量

　　　　如果capture list 不为空，则函数体可以使用capture list中的变量：

　　　　 [sz](const string&s1){ return s1.size()<sz;}; 

　　　　完整的biggies函数：包含find_if函数和for_each函数

　void biggies(const string &s1,const string::size_type sz){
    elimDups(svec);
    stable_sort(svec.begin(),svec.end(),[](const string &s1,const string &s2){
        return s1.size()<s2.size();});
    auto wc=find_if(svec.begin(),svec.end(),[sz](const string &s){
        return s.size()>=sz});
    auto count = svec.end()-wc;
    for_each(wc,svec.end(),[](const string &s){cout<<s<<' ';});
    }

　　　　这里find_if函数返回指向第一个长度不小于给定参数sz的元素的迭代器

　　　　这里for_each函数接受一个可调用对象，并输出序列中每个元素调用此对象

　　　lambda的捕获和返回：

　　　　每当定义一个lambda时，编译器自动生成一个未命名的类类型，

　　　　每当向函数传递一个lambda，同时定义了一个新类型和该类型的一个对象。

　　　　与函数调用参数类似，lambda的capture list可以是值捕获也可以是引用捕获（其效应与函数参数别无二致）

　　　　（注意：应尽量避免引用捕获或者指针捕获，如果必须如此，必须确保在调用lambda的时期内捕获的对象的值是有效的）

　　　　与显式捕获相对应的，也可以使用隐式捕获：

　　　　[=]表示隐式的值捕获，[&]表示隐式的引用捕获

　　　　[=,&]表示按照调用顺序，第一个是值捕获，第二个是引用捕获（其余组合以此类推）

　　   可变lambda：

　　　　如果希望能够改变被捕获的变量的值，必须在参数列表首加上关键字mutable

　　　　 auto f = [sz] () mutable{return ++sz;}; 可变lambda的参数列表可以省略

　　　指定lambda返回类型：

　　　　例如： transform（ivec.begin(),ivec.end(),ivec.begin(),[](int i）->int{return i<0?i:-1}); 　

　　　　这里transform函数将原序列各个元素的值替换为其绝对值（第一个和第三个参数相同==调用和输入序列首是同一位置）

以上说明了lambda的使用方法，一般较为简单的操作适合使用lambda，如果是比较复杂而且重复的操作还是调用函数比较合适

参数绑定：

　　标准库bind函数：（c++11）（所在头文件functional）

　　　　如果我们写了一个函数，并且希望用此函数来代替lambda，使用bind来解决向sz形参传递参数的问题

　　　　调用bind的格式：auto newCallable=bind(callable,args_list);

　　　　(其中args_list中如果含有诸如_1,_2之类的名字，则用来表示newCallable中对应位置的参数）

　　　　具体使用例如：　　

bool check_size(const string &s1,string::size_type sz){
    return s1.size()>=sz;}
auto check2=bind(check_size,_1,2);

　　　　这里_1表示check2的第一个参数（也是唯一一个）就是（check_size的第一个参数）const string&,2表示sz==2

　　　　调用check2:　　string str="HELL";　　bool b2=check2(str);(等效于调用check_size(str,6))

　　　　bind语句可以作为lambda的替代品

　　　　上述的语句中如名字_1,_2之类在使用之前需要声明名字空间：using std::placeholders::_1;之类的语句

　　　　（也可以直接写 using namespace std::placeholders;）

 　　bind参数与函数对应的关系：

　　　　auto g=bind(f,a,b,_2,c,_1);

　　　　调用g(_1,_2);等效于调用f(a,b,_2,c,_1);

　　　　(如果调用g（X,Y）等效于调用f(a,b,Y,c,X))

　　如果希望传递给bind一个引用参数parameter，必须使用ref(parameter)或者cref(parameter)

 

迭代器再探：

　　插入迭代器：

　　　　支持的操作：it = t；在it指定的位置插入值t

　　　　back_inserter(value);创建一个使用push_back的迭代器

　　　　front_inserter(value);创建一个使用push_front的迭代器

　　　　inserter(value,pos);在pos迭代器之前一个位置插入值为value的元素