13、C++ Primer 4th 笔记，泛型算法

2023-12-01 18:02:10

1、泛型，指的是他们可以操作在多种容器类型上－不但可作用于 vector 或 list这些标准库类型，还可用在内置数组类型、甚至其他类型的序列上。自定义的容器类型只要与标准库兼容，同样可以使用这些泛型算法。

2、在这里讨论的迭代器范围一般为[begin, end)这种左闭包形式。

3、算法基于迭代器实现及其操作实现。算法从不直接改变它所操作的序列的大小；如果算法的实参是插入迭代器，则该迭代器会添加新元素，但算法并不直接这么做；如果需要添加或删除元素，则必须使用容器操作。理解算法的最基本方法是了解该算法是否读元素，写元素，或者对元素进行重新排序。

4、初学者常犯的错误是：在没有元素的容器上调用fill_n函数。

5、谓词(Predicate)其返回类型可转换为bool值的函数，有一元谓词和二元谓词。

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

6、C++提供了另外两种算法模式：一种模式由算法所带的形参定义，另一种模式则通过两种函数命名和重载的规范定义。

1）算法的形参模式

alg (beg, end, other parms);
alg (beg, end, dest, other parms);
alg (beg, end, beg2, other parms);
alg (beg, end, beg2, end2, other parms);

调用这些算法时，必须确保输出容器有足够大的容量存储输出数据。如果dest 是容器上的迭代器，则算法将输出内容写到容器中已存在的元素上。更普遍的用法是，将 dest 与某个插入迭代器或者ostream_iterator 绑定在一起。插入迭代器在容器中添加元素，以确保容器有足够的空间存储输出。ostream_iterator 则实现写输出流的功能，无需要考虑所写的元素个数。

与写入 dest 的算法一样，只带有 beg2 的算法也假定以 beg2开始的序列与 beg 和 end 标记的序列一样大。

2）命名规范

有两种重要模式：一种是包括测试输入范围内元素的算法；二种算法则应用于对输入范围内元素重新排序的算法。

（1）区别带有一个值或一个谓词函数参数的算法版本

sort (beg, end); // use < operator to sort the elements
sort (beg, end, comp); // use function named comp to sort the elements
find(beg, end, val); // find first instance of val in the input range
find_if(beg, end, pred); // find first instance for which pred is true

带有谓词函数形参的算法，其名字带有后缀_if。

（2）区别是否实现复制的算法版本

reverse(beg, end);
reverse_copy(beg, end, dest);

7、因为string标准库为string对象与char*对象定义了相等（==）操作符。

8、容器特有的算法

由于list容器不支持随机访问，因此，在此容器上不能使用需要随机访问迭代器的算法。包括sort等。还有一些其他的泛型算法，如merge,remove,reverse, unique,虽然可以用有list上，但是却付出了性能上的代价。

标准库为list容器定义了更精细化的操作集合。使它不必只依赖于泛型操作。如下表示其中不包括要求支持双向或更弱的迭代器类型的泛型算法，这类泛型算法无论是用在list 容器上，还是用在其他容器上，都具有相同的效果。

lst.merge(lst2)

lst.merge(lst2, comp)

将 lst2 的元素合并到 lst 中。这两个 list 容器对象都必须排序。lst2 中的元素将被删除。合并后，lst2 为空。返回 void 类型。第一个版本使用 < 操作符，而第二个版本则使用 comp 指定的比较运算

lst.remove(val)

lst.remove_if(unaryPred)

调用 lst.erase 删除所有等于指定值或使指定的谓词函数返回非零值的元素。返回 void 类型

lst.reverse()

反向排列 lst 中的元素

lst.sort

对 lst 中的元素排序

lst.splice(iter, lst2)

lst.splice(iter, lst2, iter2)

lst.splice(iter, beg, end)

将 lst2 的元素移到 lst 中迭代器 iter 指向的元素前面。在 lst2 中删除移出的元素。第一个版本将 lst2 的所有元素移到 lst 中；合并后，lst2 为空。lst 和 lst2 不能是同一个 list 对象。第二个版本只移动 iter2 所指向的元素，这个元素必须是 lst2 中的元素。在这种情况中，lst 和lst2 可以是同一个 list 对象。也就是说，可在一个 list对象中使用 splice 运算移动一个元素。第三个版本移动迭代器 beg 和 end 标记的范围内的元素。beg 和 end 照例必须指定一个有效的范围。这两个迭代器可标记任意 list 对象内的范围，包括 lst。当它们指定 lst 的一段范围时，如果 iter 也指向这个范围的一个元素，则该运算未定义。