HackingC++ Learning筆記 Chapter7-Standard Library – Part 2

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標準庫範圍拷貝算法

注意: 必需要保證目標位置有足夠的空間(resize 或者 reserve)，標準算法在大多數狀況下不能檢查目標範圍是否足夠大

copy(@beg, @end, @target_begin) -> @target_out 
copy_n(@beg, n, @target_begin) -> @target_out  
copy_backward(@beg, @end, @target_end) -> @target_begin (拷貝到end處)
copy_if(@beg, @end, @target,f(O)->bool)->target_end
sample(@beg, @end, @out, n, random_generator) ->out_end (實現採樣-c++17)

特殊迭代器

• 感受用處不大哦，除了插入這個interator
  

標準庫元素重排算法

#shitf Elements 轉換元素
1.reserve/reserve_copy 反轉
2.rotate/rotate_copy 旋轉
    shift_left/shift_right（X感受用處不大c++20）
3.shuffle(@beg, @end， randim_engine) 隨機打亂

#sort 排序
1.sort(@begin, @end, compare(o,o)->bool)
2.stable_sort(@begin, @end, compare(o,o)->bool)
//a.sort是快速排序實現，所以是不穩定的；stable_sort是歸併排序實現，所以是穩定的；
//b.對於相等的元素sort可能改變順序,stable_sort保證排序後相等的元素次序不變
//c.若是提供了比較函數，sort不要求比較函數的參數被限定爲const，而stable_sort則要求參數被限定爲const，不然編譯不能經過
3.partial_sort(@begin, n, @end, compare(o,o)->bool) /partial_sort_copy()
    nth_elements(沒想到用途)
4.is_sorted(@begin, @end, compare(o,o)->bool) -> true (是否有序)
5.is_sorted_until(@begin, @end, compare(o,o)->bool) -> @sorted_end （返回到哪裏以前是有序的）

# partition 分區
1.partition(@beg, @end, f(o,o)->bool) ->@ftrue_end 
2.partition_copy(@beg, @end, @ft, @ff, f(O)->bool) -> {@ft_end, @ff_end}
3.stable_partition(@beg, @end, f(o,o)->bool) ->@ftrue_end 
// stable_partition保證分區後原來的前後順序不變，而partition沒法保證
4.is_partition() -> true
5.partition_point() -> @ftrue_end (分區後返回分界點)

# Permutations 排列組合（不知道應用場景？？）
1.next_permutation(@beg, @end) -> true 只要下一種排列能夠是邏輯上大的，就返回true
2.prev_permutataion(@beg, @end) -> true 只要上一種排列能夠是邏輯上小的，就返回true
3.is_permutation(@beg, @end, @beg2) -> true if range2 is a permutation of range1

標準庫元素修改算法

# Filling / Overwriting Ranges 填充改寫
1.fill(@beg, @end, value) ->@filled_end  (fill_n)
2.generate(@begin ,@end generator()-> ●) (generator_n)
//generator能夠經過functors 寫入不一樣的value，比fill功能強，不用循環這麼撈的寫了

# Changing / Replacing Values 改變替代
1.transform(@beg, @end, @out, f(O)->■) -> @out_end
2.transform(@beg, @end, @beg2, @out, f(O,△) -> ■) -> @out_end
//該算法在其餘編程語言中也稱爲"map"
//target 必須可以接受和input range元素同樣多的元素
//f必須沒有 side_effect / be stateful , 由於不能保證將functors應用於輸入元素的順序
3.replace(@beg, @end, old_value, new_value) / replace_if(@beg, @end, condition(O)->bool)
4.replace_copy/replace_copy_if

標準庫元素刪除算法

1.remove/remove_if(@beg, @end, f(O)->bool) -> @remaining_end
2.remove_copy/remove_copy_if(@beg, @end, @out, f(O)->bool)->@oyt_end
3.unique/unique_copy(@begin, @end, @out) -> @remaining_end (相似去重？？)
//remove/unique等操做 僅將其他元素移動到輸入範圍的前面，並不調整容器的大小或分配內存
//若是想要修改容器，resize/shrink it ,而後使用容器的erase or resize 成員函數（c++20起有獨立的erase算法可使用）

標準庫數值運算

#include <numeric>
//type1: Reductions(歸約⊕) - produce one result based on a sequence of input elements
//type2: Produce a sequence of results with the same number of elements as the input sequence
1.iota(@beg, @end, start_value = 1) //相似 python range() ,c++11

# Reductions(歸約⊕) 
1.reduce(@beg, @end, w, ⊕(□+○)->■) 相似accumulate增強版，c++17
eg. reduce(begin(w), end(w), 1.0, std::multiplies<>{}); 
2.transform_reduce( @beg, @end, w, ⊕(□+○)->■， f(O)->▲)->Rf ,c++17
eg. transform_reduce(begin(v), end(v), 1, std::plus<>{}, f);
3.老的操做accumulate(@b, @e, w, ⊕(□,○))不能並行

# Span(掃描)
1.adjacent_difference(@b, @e, @o); //計算範圍內各相鄰元素之間的(差)或者（f,c++17起能夠加上custom operator)
2.inclusive_scan(@b, @e, @o, f); //c++17, 相似std::partial_sum,第i個和中包含第i個輸入
3.exclusive_scan(@b, @e, @o, w, f);//c++17，相似std::partial_sum,第i個和中排除第i個輸入
4.transform_inclusive_scan(@b, @e, @o, ⊕, f, w);//c++17 應用一個函數對象，而後進行包含掃描
5.transform_inclusive_scan(@b, @e, @o, ⊕, f, w)；//c++17，應用一個函數對象，而後進行排除掃描
6.老版partial_sum(@b, @e, @o, f);

標準庫已排序序列操做

須要程序員保證已排序狀態（is_sorted），算法並不會檢查

# Binary Searches 二分查,O(log N) steps 最壞 O(N) steps
1.binary_search(@b, @e, value)->true //肯定元素是否存在於某範圍中
2.lower_bound(@b, @e, value)->@1st_element//@end //返回指向第一個不小於給定值的元素的迭代器[]
2.upper_bound(@b, @e, value)->@1st_element //返回指向第一個大於給定值的元素的迭代器[)
3.equal_range(@b, @e, value)->@1st_element //返回匹配特定鍵值的元素範圍
4.include(@b1, @e1, @b2, @e2)->true

# Merging 歸併,能夠在線性時間內將兩個排序的序列合併爲一個排序的序列。
1.merge(@b1, @e1, @b2, @e2, @o)->@o_end
2.inplace_merge(@first @second @end, compare(o,o)->bool)

# Set Operations 集合操做， 能夠在線性時間內完成，比沒排序的要快
1.set_union(@b1, @e1, @b2, @e2, @o,compare(o,o)->bool)->@o_end //計算兩個集合的並集
2.set_intersection(@b1, @e1, @b2, @e2, @o,compare(o,o)->bool)->@o_end//計算兩個集合的交集
3.set_diffrence(@b1, @e1, @b2, @e2, @o,compare(o,o)->bool)->@o_end//計算兩個集合的差集
4.set_symmetric_difference(@b1, @e1, @b2, @e2, @o,compare(o,o)->bool)->@o_end//計算兩個集合的對稱差

標準庫堆操做

# Initialize Heap 初始化堆
1.make_heap(@b, @e, compare(O,O)->bool/*默認<大頂堆*/);
# Shrink Heap 堆收縮
1.pop_heap(@b, @e, compare(O,O)->bool);
# Grow Heap 堆成長
1.push_heap(@b, @e, compare(O,O)->bool);
# sort Heap (Heap -> Sorted Array)
1.sort_heap(@b, @e, compare(O,O)->bool);
# is Heap
1.is_heap(@b, @e, compare(O,O)->bool)->true
2.is_heap_until(@b, @e, compare(O,O)->bool)->heap_end

特殊容器

主要能夠塞不一樣的元素，通常的容器只能容納相同的東西(若是不一樣通常用對象指針的方式來塞)

標準庫隨機數

隨機數生成 = distribution(分佈) + engine(隨機數生成器)

#include<random>
auto urng = std::mt19937{}; //Mersenne Twister(梅森旋轉), a good default
urng.seed(123);// sed engine with constant ,not necessary
auto distr = std::uniform_real_distribution<float>{-1.2f, 6.25f};
cout << distr(urng) <<std::endl;
auto dice = [&] {return distr(urng) + 1}; //Cumtom Generators