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c++泛型算法

Posted on 2017-11-24 15:38  困或  阅读(3805)  评论(0编辑  收藏  举报

1.定义

  泛型算法是STL库里面定义的一些算法,这些算法可以用一个接口操作各种数据类型,因此成为泛型算法。大多算法定义在头文件algorithm和numeric中。意思就是可以用一个接口操作各种类型的算法就是泛型算法。

  记住一些泛型算法,还是很必要的,有时候自己写的超长函数功能,其实调用一个库里面自带的函数就解决了。

2.一些泛型算法

  [1]find(begin,end,value) :查找算法。begin到end是查找范围的迭代器,value是要找的值,返回值是第一个等于给定值的迭代器,如果没找到,则返回第二个参数表示找到了结尾。例如:

    int target = 1;
    vector<int> vec;
  int array[4] = {1,2,3,4}; vec.push_back(1); vec.push_back(2); vec.push_back(3);
  //查找一个vector
    if(find(vec.begin(), vec.end(), target) == vec.end())
        printf("not find\n");
    else
        printf("find\n");

    //查找一个数组
    if(find(&array[0], &array[3], target) == &ar[3])
        printf("not find\n");
    else
        printf("find\n");

    find_if(begin, end, pred):查找算法。带自定义查找函数。意思就是对begin到end上面每一个元素判断pred(*iter) == true,则表示找到返回当前迭代器,找不到则返回end。例如:

bool isequal6(const int &v1)
{
    return (v1 == 6);
}

class isequal5{  
public:   
    bool operator () (int& target) {  
        return (target == 5);  
    }  
}; 

class isequal{  
public:   
    isequal(int value):m_value(value){}
    bool operator () (int& target) {  
        return (target == m_value);  
    }  

    int m_value;
}; 

int main()
{
    vector<int> vec1;

    vec1.push_back(1);
    vec1.push_back(5);
    vec1.push_back(6);

    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), isequal6) != vec1.end())      //使用自定义函数
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");
    
    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), isequal5()) != vec1.end())    //使用仿函数
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");

    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), isequal(7)) != vec1.end())    //使用带参数的构造函数仿函数
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");

    return 0;
}

      另外说一下这个仿函数,仿函数就是让对象拥有和函数名一样的调用方式。上面的仿函数代码解释如下:

class isequal5{  
public:   
    bool operator () (int& target) {  
        return (target == 5);  
    }  
}; 

class isequal{  
public:   
    isequal(int value):m_value(value){}
    bool operator () (int& target) {  
        return (target == m_value);  
    }  

    int m_value;
}; 

int main()
{
    vector<int> vec1;

    vec1.push_back(1);
    vec1.push_back(5);
    vec1.push_back(6);

    /*
        此处创建了一个对象i5,之后就可以把对象i5当成函数来使用了,例如i5(6)
        因为重写的()运算符需要传入一个参数,所以这个i5仿函数也是需要传入一个参数
        因此下面的find_if在查找的时候对每个iter执行了i5(*iter)操作。
    
也可以用上面的例子直接创建对象:
find_if(vec1.begin(), vec1.end(), isequal5()),这里是为了解释,所以显式创建了一个i5
*/
    isequal5 i5; 
    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), i5) != vec1.end())
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");

    /*
        此处创建了一个对象is,之后就可以把对象is当成函数来使用了,例如is(6)
        因此下面的find_if在查找的时候对每个iter执行了is(*iter)操作。
    */
    isequal is(7);
    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), is) != vec1.end())
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");

    return 0;
}

  [2]accumulate(begin,end,init_value) :求和算法。begin到end是求和范围的迭代器,init_value是求和的初值。意思就是求前面范围的和,最后加上init_value。

    int total;
    vector<int> vec;

    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
    vec.push_back(3);

    total = accumulate(vec.begin(), vec.end(), 0);
    printf("total:%d\n", total);

  [3]equal(v1.begin,v1.end,v2.begin) :比较算法。v1.begin到v1.end是比较的范围,v2.begin是一个迭代器的起始。如果相同则返回true,否则返回false。因为这个函数比较的时候是从范围的开始一直比较到范围的最后,所以第三个参数的长度应该至少等于比较的范围的长度,否则会比较到越界。这意思就是会从vec1.begin()取值和vec2.begin()开始比较,如果vec1有8个元素,则也会从vec2的迭代器一直加8次,所以vec2至少要有8个元素。

    vector<int> vec1;
    vector<int> vec2;

    vec1.push_back(1);
    vec1.push_back(2);

    vec2.push_back(1);
    vec2.push_back(2);

    if(equal(vec1.begin(), vec1.end(), vec2.begin()))  //比较vec1是否和vec2的每个元素是否相等(如果vec1的长度是n,则是比较vec2中的前n个)
        printf("equal.\n");
    else
        printf("not equal.\n");

  [4]fill(begin,end,value):填充算法。begin到end是填充的范围,value是要填充的值。类似memset()函数。

      fill_n(begin,size,value):也是填充算法。begin是迭代器起始位置,size是填充的长度,value是填充的值。这个就是memset()函数。

    vector<int> vec1(10);
    vector<int>::iterator it;
    
    fill(vec1.begin(), vec1.end(), 100);      //把vec1每个元素填充为100
    for(it=vec1.begin(); it!=vec1.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

  fill_n(vec1.begin(), vec1.size(), 200);    //把vec1每个元素填充为200

  [5]back_inserter():插入迭代器。这个意思就是这是一个迭代器,并且可以插入值。给back_inserter赋值,其实就是push_back()。例如vector是空的时候,给it赋值是会core掉的(it=vec.begin();)。

    vector<int> vec1;
    vector<int>::iterator it;

    //第一种赋值方式
    back_inserter(vec1) = 1;
    back_inserter(vec1) = 2;

    //另外一种赋值方式
    back_insert_iterator<vector<int> > backiter = back_inserter(vec1);  
    *backiter = 10;  
    backiter++;  
    *backiter = 20;  

    for(it=vec1.begin(); it!=vec1.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

    //调用fill_n赋值
    fill_n(back_inserter(vec1), 10, 100);
    for(it=vec1.begin(); it!=vec1.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

  [6]copy(v1.begin,v1.end,v2.begin):拷贝算法。v1.begin和v1.end是拷贝源的范围,v2.begin是拷贝目的迭代器的起始。所以v2的长度至少要等于v1的长度。这个函数的返回值是目的迭代器的尾部。为了顺序化写代码。

    vector<int> vec1(5);
    vector<int> vec2(5);
    vector<int>::iterator it;

    fill_n(vec1.begin(), 5, 10);
    copy(vec1.begin(), vec1.end(), vec2.begin());  //把vec1的元素拷贝到vec2中

    for(it=vec2.begin(); it!=vec2.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

  [7]replace(begin,end,old_value,new_vlaue):替换算法。begin和end是查找的范围,old_value要搜索的值,new_value替换的值。意思就是把begin到end范围内的old_value替换为new_value。

    vector<int> vec1;
    vector<int>::iterator it;
    
    vec1.push_back(1);
    vec1.push_back(2);
    vec1.push_back(3);

    replace(vec1.begin(),vec1.end(), 2, 10);  //把vec1中的2的替换为10

    for(it=vec1.begin(); it!=vec1.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

  [8]sort(begin,end):排序算法。这个就是排序,另外可以有第三个参数,传入自定义的比较函数,另外也可以传入stl自带的比较函数模板。

      stable_sort():稳定排序算法。这个用法和上面的是一样的。只不过这个函数对相同的元素可以在排序好后保持之前的相对位置,这个意思就是比如排序之前的序列中a等于b,并且a在b前面,则排序好后a还在b的前面,但是用sort排序就不一定是这样了。

bool islittle(const int &v1, const int &v2)
{
    return (v1 < v2);
}

int main()
{
    vector<int> vec1;
    vector<int>::iterator it, unique_end;
    
    vec1.push_back(1);
    vec1.push_back(2);
    vec1.push_back(6);
    vec1.push_back(3);
    vec1.push_back(2);

    sort(vec1.begin(),vec1.end());                          //默认是升序排序
    sort(vec1.begin(),vec1.end(), less<int>());             //升序排序
    sort(vec1.begin(),vec1.end(), greater<int>());          //降序排序
    
    sort(vec1.begin(),vec1.end(), islittle);                //自定义比较函数
    
    for(it=vec1.begin(); it!=vec1.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

    return 0;
}

 

  [9]unique(begin,end):去重算法。这个把begin到end之间重复的元素放到最后,返回最后一个不重复的迭代器。这个的意思就是把不重复的元素放到前面,最后的元素是什么已经无所谓了,删除就可以了。

    vector<int> vec1;
    vector<int>::iterator it, unique_end;
    
    vec1.push_back(1);
    vec1.push_back(2);
    vec1.push_back(6);
    vec1.push_back(3);
    vec1.push_back(2);

    sort(vec1.begin(),vec1.end());                        //sort之后是{1,2,2,3,6}
    unique_end = unique(vec1.begin(),vec1.end());         //unique之后是{1,2,3,6,6},unique_end指向最后的6
    vec1.erase(unique_end, vec1.end());                   //erase之后是{1,2,3,6}