c++泛型算法

時間  2019-11-11
標籤 c++ 算法 欄目 C&C++ 简体版
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1.定義算法

　　泛型算法是STL庫裏面定義的一些算法，這些算法能夠用一個接口操做各類數據類型，所以成爲泛型算法。大多算法定義在頭文件algorithm和numeric中。意思就是能夠用一個接口操做各類類型的算法就是泛型算法。數組

　　記住一些泛型算法，仍是很必要的，有時候本身寫的超長函數功能，其實調用一個庫裏面自帶的函數就解決了。less

2.一些泛型算法函數

　　[1]find(begin,end,value) :查找算法。begin到end是查找範圍的迭代器，value是要找的值，返回值是第一個等於給定值的迭代器，若是沒找到，則返回第二個參數表示找到告終尾。例如：spa

    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);
　　//查找一個vector
    if(find(vec.begin(), vec.end(), target) == vec.end())
        printf("not find\n");
    else
        printf("find\n");

    //查找一個數組
    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。帶自定義查找函數。意思就是對begin到end上面每個元素判斷pred(*iter) == true，則表示找到返回當前迭代器，找不到則返回end。例如：code

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())      //使用自定義函數
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");
    
    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), isequal5()) != vec1.end())    //使用仿函數
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");

    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), isequal(7)) != vec1.end())    //使用帶參數的構造函數仿函數
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");

    return 0;
}

　　    另外說一下這個仿函數，仿函數就是讓對象擁有和函數名同樣的調用方式。上面的仿函數代碼解釋以下：對象

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);

    /*
        此處建立了一個對象i5，以後就能夠把對象i5當成函數來使用了，例如i5(6)
        由於重寫的()運算符須要傳入一個參數，因此這個i5仿函數也是須要傳入一個參數
        所以下面的find_if在查找的時候對每一個iter執行了i5(*iter)操做。
　　　　
        也能夠用上面的例子直接建立對象：find_if(vec1.begin(), vec1.end(), isequal5())，這裏是爲了解釋，因此顯式建立了一個i5
*/
    isequal5 i5; 
    if(find_if(vec1.begin(), vec1.end(), i5) != vec1.end())
        printf("find\n");
    else
        printf("not find.\n");

    /*
        此處建立了一個對象is，以後就能夠把對象is當成函數來使用了，例如is(6)
        所以下面的find_if在查找的時候對每一個iter執行了is(*iter)操做。
    */
    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是求和範圍的迭代器，init_value是求和的初值。意思就是求前面範圍的和，最後加上init_value。blog

    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) :比較算法。v1.begin到v1.end是比較的範圍，v2.begin是一個迭代器的起始。若是相同則返回true，不然返回false。由於這個函數比較的時候是從範圍的開始一直比較到範圍的最後，因此第三個參數的長度應該至少等於比較的範圍的長度，不然會比較到越界。這意思就是會從vec1.begin()取值和vec2.begin()開始比較，若是vec1有8個元素，則也會從vec2的迭代器一直加8次，因此vec2至少要有8個元素。排序

    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()))　　//比較vec1是否和vec2的每一個元素是否相等(若是vec1的長度是n，則是比較vec2中的前n個)
        printf("equal.\n");
    else
        printf("not equal.\n");

　　[4]fill(begin,end,value)：填充算法。begin到end是填充的範圍，value是要填充的值。相似memset()函數。接口

　　    fill_n(begin,size,value)：也是填充算法。begin是迭代器起始位置，size是填充的長度，value是填充的值。這個就是memset()函數。

    vector<int> vec1(10);
    vector<int>::iterator it;
    
    fill(vec1.begin(), vec1.end(), 100);　　　　　　//把vec1每一個元素填充爲100
    for(it=vec1.begin(); it!=vec1.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

　　fill_n(vec1.begin(), vec1.size(), 200);　　　　//把vec1每一個元素填充爲200

　　[5]back_inserter()：插入迭代器。這個意思就是這是一個迭代器，而且能夠插入值。給back_inserter賦值，其實就是push_back()。例如vector是空的時候，給it賦值是會core掉的(it=vec.begin();)。

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

    //第一種賦值方式
    back_inserter(vec1) = 1;
    back_inserter(vec1) = 2;

    //另一種賦值方式
    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);

    //調用fill_n賦值
    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)：拷貝算法。v1.begin和v1.end是拷貝源的範圍，v2.begin是拷貝目的迭代器的起始。因此v2的長度至少要等於v1的長度。這個函數的返回值是目的迭代器的尾部。爲了順序化寫代碼。

    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的元素拷貝到vec2中

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

　　[7]replace(begin,end,old_value,new_vlaue)：替換算法。begin和end是查找的範圍，old_value要搜索的值，new_value替換的值。意思就是把begin到end範圍內的old_value替換爲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的替換爲10

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

　　[8]sort(begin,end)：排序算法。這個就是排序，另外能夠有第三個參數，傳入自定義的比較函數，另外也能夠傳入stl自帶的比較函數模板。

　　    stable_sort()：穩定排序算法。這個用法和上面的是同樣的。只不過這個函數對相同的元素能夠在排序好後保持以前的相對位置，這個意思就是好比排序以前的序列中a等於b，而且a在b前面，則排序好後a還在b的前面，可是用sort排序就不必定是這樣了。

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());                          //默認是升序排序
    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);                //自定義比較函數
    
    for(it=vec1.begin(); it!=vec1.end(); it++)
        printf("%d\n", *it);

    return 0;
}

 

　　[9]unique(begin,end)：去重算法。這個把begin到end之間重複的元素放到最後，返回最後一個不重複的迭代器。這個的意思就是把不重複的元素放到前面，最後的元素是什麼已經無所謂了，刪除就能夠了。

    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以後是{1,2,2,3,6}
    unique_end = unique(vec1.begin(),vec1.end());         //unique以後是{1,2,3,6,6}，unique_end指向最後的6
    vec1.erase(unique_end, vec1.end());                   //erase以後是{1,2,3,6}
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