标签：std vector end 迭代 第十章 算法 vs 泛型 include

第十章 泛型算法

泛型算法

• 因为它们实现共同的操作，所以称之为“算法”；而“泛型”、指的是它们可以操作在多种容器类型上。
• 泛型算法本身不执行容器操作，只是单独依赖迭代器和迭代器操作实现。
• 头文件： #include <algorithm>或者 #include <numeric>(算数相关)
• 大多数算法是通过遍历两个迭代器标记的一段元素来实现其功能。
• 必要的编程假定：算法永远不会改变底层容器的大小。算法可能改变容器中保存的元素的值，也可能在容器内移动元素，但不能直接添加或者删除元素。

find

• vector<int>::const_iterator result = find(vec.begin(), vec.end(), search_value);
• 输入：两个标记范围的迭代器和目标查找值。返回：如果找到，返回对应的迭代器，否则返回第二个参数，即标记结尾的迭代器。

练习10.1

头文件algorithm中定义了一个名为count的函数，它类似find， 接受一对迭代器和一个值作为参数。count返回给定值在序列中出现的次数。编写程序，读取int序列存入vector中，打印有多少个元素的值等于给定值。

解：

见下题

练习10.2

重做上一题，但读取 string 序列存入 list 中。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <list>


int main()
{
    // 10.1
    std::vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 6, 2 };
    std::cout << "ex 10.01: " << std::count(v.cbegin(), v.cend(), 6) << std::endl;

    // 10.2
    std::list<std::string> l = { "aa", "aaa", "aa", "cc" };
    std::cout << "ex 10.02: " << std::count(l.cbegin(), l.cend(), "aa") << std::endl;

    return 0;
}

初识泛型算法

• 标准库提供了超过100个算法，但这些算法有一致的结构。
• 理解算法的最基本的方法是了解它们是否读取元素、改变元素、重排元素顺序。

只读算法

• 只读取范围中的元素，不改变元素。
• 如 find和 accumulate（在numeric中定义，求和）。
• find_first_of，输入：两对迭代器标记两段范围，在第一段中找第二段中任意元素，返回第一个匹配的元素，找不到返回第一段的end迭代器。
• 通常最好使用cbegin和cend。
• equal：确定两个序列是否保存相同的值。

练习10.3

用 accumulate求一个 vector<int> 中元素之和。

解：

见下题。

练习10.4

假定 v 是一个vector<double>，那么调用 accumulate(v.cbegin(),v.cend(),0) 有何错误（如果存在的话）？

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>

int main()
{
    // Exercise 10.3
    std::vector<int> v = { 1, 2, 3, 4 };
    std::cout << "ex 10.03: " << std::accumulate(v.cbegin(), v.cend(), 0) << std::endl;

    // Exercise 10.4
    std::vector<double> vd = { 1.1, 0.5, 3.3 };
    std::cout   << "ex 10.04: "
                << std::accumulate(vd.cbegin(), vd.cend(), 0)
                << std::endl;                        //   ^<-- note here.
    // @attention
    //
    // The ouput is 4 rather than 4.9 as expected.
    // The reason is std::accumulate is a template function. The third parameter is _Tp __init
    // When "0" , an integer, had been specified here, the compiler deduced _Tp as
    // interger.As a result , when the following statments were being excuted :
    //  for (; __first != __last; ++__first)
    //	__init = __init + *__first;
    //  return __init;
    // all calculation would be converted to integer.

    return 0;
}

结果会是 int 类型。

练习10.5

在本节对名册（roster）调用equal的例子中，如果两个名册中保存的都是C风格字符串而不是string，会发生什么？

C风格字符串是用指向字符的指针表示的，因此会比较两个指针的值（地址），而不会比较这两个字符串的内容。

写容器元素的算法

• 一些算法将新值赋予序列中的元素。
• 算法不检查写操作。
• fill： fill(vec.begin(), vec.end(), 0); 将每个元素重置为0
• fill_n： fill_n(vec.begin(), 10, 0);
• 插入迭代器back_inserter：
  • 用来确保算法有足够的空间存储数据。
  • #include <iterator>
  • back_inserter(vec)
• 拷贝算法copy：
• 输入：前两个参数指定输入范围，第三个指向目标序列。
• copy (ilst.begin(), ilst.end(), back_inserter(ivec));
• copy时必须保证目标目的序列至少要包含与输入序列一样多的元素。

练习10.6

编写程序，使用 fill_n 将一个序列中的 int 值都设置为0。

解：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using std::vector; using std::cout; using std::endl; using std::fill_n;

int main()
{
    vector<int> vec{ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
    fill_n(vec.begin(), vec.size(), 0);

    for (auto i : vec)
        cout << i << " ";
    cout << endl;
}

练习10.7

下面程序是否有错误？如果有，请改正：

(a) vector<int> vec; list<int> lst; int i;
	while (cin >> i)
		lst.push_back(i);
	copy(lst.cbegin(), lst.cend(), vec.begin());
(b) vector<int> vec;
	vec.reserve(10);
	fill_n(vec.begin(), 10, 0);

解：

• (a) 应该加一条语句 vec.resize(lst.size()) 。copy时必须保证目标目的序列至少要包含与输入序列一样多的元素。
• (b) reserve分配了足够的空间，但是不会创建新元素。算法可能改变容器中保存的元素的值，也可能在容器内移动元素，永远不会直接添加和删除元素(c++ priemr中文版第五版 P338)，所以此处应该改为resize(10)。

练习10.8

本节提到过，标准库算法不会改变它们所操作的容器的大小。为什么使用 back_inserter不会使这一断言失效？

back_inserter 是插入迭代器，在 iterator.h 头文件中，不是标准库的算法。

重排容器元素的算法

• 这些算法会重排容器中元素的顺序。
• 排序算法sort：
  • 接受两个迭代器，表示要排序的元素范围。
• 消除重复unique：
  • 之前要先调用sort
  • 返回的迭代器指向最后一个不重复元素之后的位置。
  • 顺序会变，重复的元素被“删除”。
  • 并没有真正删除，真正删除必须使用容器操作。

练习10.9

实现你自己的elimDups。分别在读取输入后、调用unique后以及调用erase后打印vector的内容。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

// print containers like vector, deque, list, etc.
template<typename Sequence>
auto println(Sequence const& seq) -> std::ostream&
{
    for (auto const& elem : seq) 
        std::cout << elem << " ";
    return std::cout << std::endl;
}

auto eliminate_duplicates(std::vector<std::string> &vs) -> std::vector<std::string>&
{
    std::sort(vs.begin(), vs.end());
    println(vs);

    auto new_end = std::unique(vs.begin(), vs.end());
    println(vs);

    vs.erase(new_end, vs.end());
    return vs;
}

int main()
{
    std::vector<std::string> vs{ "a", "v", "a", "s", "v", "a", "a" };
    println(vs);
    println(eliminate_duplicates(vs));

    return 0;
}

练习10.10

你认为算法不改变容器大小的原因是什么？

解：

• 将算法和容器的成员函数区分开。
• 算法的参数是迭代器，不是容器本身。

定制操作

向算法传递函数：

• 谓词（predicate）：

  • 是一个可调用的表达式，返回结果是一个能用作条件的值
  • 一元谓词：接受一个参数
  • 二元谓词：接受两个参数

• 例子：

  • stable_sort：
    • 保留相等元素的原始相对位置。
    • stable_sort(words.begin(), words.end(), isShorter);

练习10.11

编写程序，使用 stable_sort 和 isShorter 将传递给你的 elimDups 版本的 vector 排序。打印 vector的内容，验证你的程序的正确性。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <list>

// print a container like vector, deque, list, etc.
template<typename Sequence>
inline std::ostream& println(Sequence const& seq)
{
    for(auto const& elem : seq) std::cout << elem << " ";
    std::cout << std::endl;

    return std::cout;
}


inline bool
is_shorter(std::string const& lhs, std::string const& rhs)
{
    return  lhs.size() < rhs.size();
}


void elimdups(std::vector<std::string> &vs)
{
    std::sort(vs.begin(), vs.end());
    auto new_end = std::unique(vs.begin(), vs.end());
    vs.erase(new_end, vs.end());
}


int main()
{
    std::vector<std::string> v{
        "1234", "1234", "1234", "Hi", "alan", "wang"
    };
    elimdups(v);
    std::stable_sort(v.begin(), v.end(), is_shorter);
    std::cout << "ex10.11 :\n";
    println(v);

    return 0;
}

练习10.12

编写名为 compareIsbn 的函数，比较两个 Sales_data 对象的isbn() 成员。使用这个函数排序一个保存 Sales_data 对象的 vector。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include "../ch07/ex7_26.h"     // Sales_data class.

inline bool compareIsbn(const Sales_data &sd1, const Sales_data &sd2)
{
    return sd1.isbn().size() < sd2.isbn().size();
}

int main()
{
    Sales_data d1("aa"), d2("aaaa"), d3("aaa"), d4("z"), d5("aaaaz");
    std::vector<Sales_data> v{ d1, d2, d3, d4, d5 };

    // @note   the elements the iterators pointing to
    //         must match the parameters of the predicate.
    std::sort(v.begin(), v.end(), compareIsbn);

    for(const auto &element : v)
        std::cout << element.isbn() << " ";
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

练习10.13

标准库定义了名为 partition 的算法，它接受一个谓词，对容器内容进行划分，使得谓词为true 的值会排在容器的前半部分，而使得谓词为 false 的值会排在后半部分。算法返回一个迭代器，指向最后一个使谓词为 true 的元素之后的位置。编写函数，接受一个 string，返回一个 bool 值，指出 string 是否有5个或更多字符。使用此函数划分 words。打印出长度大于等于5的元素。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

bool predicate(const std::string &s) 
{ 
    return s.size() >= 5; 
}

int main()
{
    auto v = std::vector<std::string>{ "a", "as", "aasss", "aaaaassaa", "aaaaaabba", "aaa" };
    auto pivot = std::partition(v.begin(), v.end(), predicate);
    
    for (auto it = v.cbegin(); it != pivot; ++it)
        std::cout << *it << " ";
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

lambda表达式

• 有时可能希望操作可以接受更多的参数。

• lambda表达式表示一个可调用的代码单元，可以理解成是一个未命名的内联函数。

• 形式：[capture list](parameter list) -> return type {function body}。

  • 其中capture list捕获列表是一个lambda所在函数定义的局部变量的列表（通常为空）。不可忽略。
  • return type是返回类型。可忽略。
  • parameter是参数列表。可忽略。
  • function body是函数体。不可忽略。
  • auto f = [] {return 42;}

• 例子：

  • find_if:
    • 接受一对表示范围的迭代器和一个谓词，用来查找第一个满足特定要求的元素。返回第一个使谓词返回非0值的元素。
    • auto wc = find_if(words.begin(), words.end(), [sz](const string &a){return a.size() >= sz;});
  • for_each：
    • 接受一个可调用对象，并对序列中每个元素调用此对象。
    • for_each(wc, words.end(), [](const string &s){cout << s << " ";})

练习10.14

编写一个lambda，接受两个int，返回它们的和。

auto f = [](int i, int j) { return i + j; };

练习10.15

编写一个 lambda ，捕获它所在函数的 int，并接受一个 int参数。lambda 应该返回捕获的 int 和 int 参数的和。

解：

int x = 10;
auto f = [x](int i) { i + x; };

练习10.16

使用 lambda 编写你自己版本的 biggies。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

// from ex 10.9
void elimdups(std::vector<std::string> &vs)
{
    std::sort(vs.begin(), vs.end());
    auto new_end = std::unique(vs.begin(), vs.end());
    vs.erase(new_end, vs.end());
}

void biggies(std::vector<std::string> &vs, std::size_t sz)
{
    using std::string;

    elimdups(vs);

    // sort by size, but maintain alphabetical order for same size.
    std::stable_sort(vs.begin(), vs.end(), [](string const& lhs, string const& rhs){
        return lhs.size() < rhs.size();
    });

    // get an iterator to the first one whose size() is >= sz
    auto wc = std::find_if(vs.begin(), vs.end(), [sz](string const& s){
            return s.size() >= sz;
    });
        
    // print the biggies
    std::for_each(wc, vs.end(), [](const string &s){
        std::cout << s << " ";
    }); 
}

int main()
{
    // ex10.16
    std::vector<std::string> v
    {
        "1234","1234","1234","hi~", "alan", "alan", "cp"
    };
    std::cout << "ex10.16: ";
    biggies(v, 3);
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

练习10.17

重写10.3.1节练习10.12的程序，在对sort的调用中使用 lambda 来代替函数 compareIsbn。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include "../ch07/ex7_26.h"     // Sales_data class.

int main()
{
    Sales_data d1("aa"), d2("aaaa"), d3("aaa"), d4("z"), d5("aaaaz");
    std::vector<Sales_data> v{ d1, d2, d3, d4, d5 };

    std::sort(v.begin(), v.end(), [](const Sales_data &sd1, const Sales_data &sd2){
        return sd1.isbn().size() < sd2.isbn().size();
    });

    for(const auto &element : v)
        std::cout << element.isbn() << " ";
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

练习10.18

重写 biggies，用 partition 代替 find_if。我们在10.3.1节练习10.13中介绍了 partition 算法。

解：

见下题

练习10.19

用 stable_partition 重写前一题的程序，与 stable_sort 类似，在划分后的序列中维持原有元素的顺序。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

// from ex 10.9
void elimdups(std::vector<std::string> &vs)
{
    std::sort(vs.begin(), vs.end());
    auto new_end = std::unique(vs.begin(), vs.end());
    vs.erase(new_end, vs.end());
}


// ex10.18
void biggies_partition(std::vector<std::string> &vs, std::size_t sz)
{
    elimdups(vs);
    
    auto pivot = partition(vs.begin(), vs.end(), [sz](const std::string &s){
        return s.size() >= sz;}
    );

    for(auto it = vs.cbegin(); it != pivot; ++it)
        std::cout << *it << " ";
}


// ex10.19
void biggies_stable_partition(std::vector<std::string> &vs, std::size_t sz)
{
    elimdups(vs);
    
    auto pivot = stable_partition(vs.begin(), vs.end(), [sz](const std::string& s){
        return s.size() >= sz;
    });

    for(auto it = vs.cbegin(); it != pivot; ++it)
        std::cout << *it << " ";
}


int main()
{
    // ex10.18
    std::vector<std::string> v{
        "the", "quick", "red", "fox", "jumps", "over", "the", "slow", "red", "turtle"
    };
    
    std::cout << "ex10.18: ";
    std::vector<std::string> v1(v);
    biggies_partition(v1, 4);
    std::cout << std::endl;

    // ex10.19
    std::cout << "ex10.19: ";
    std::vector<std::string> v2(v);
    biggies_stable_partition(v2, 4);
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

lambda捕获和返回

• 定义lambda时会生成一个新的类类型和该类型的一个对象。
• 默认情况下，从lambda生成的类都包含一个对应该lambda所捕获的变量的数据成员，在lambda对象创建时被初始化。
• 值捕获：前提是变量可以拷贝，size_t v1 = 42; auto f = [v1] {return v1;};。
• 引用捕获：必须保证在lambda执行时，变量是存在的，auto f2 = [&v1] {return v1;};
• 尽量减少捕获的数据量，尽可能避免捕获指针或引用。
• 隐式捕获：让编译器推断捕获列表，在捕获列表中写一个&（引用方式）或=（值方式）。auto f3 = [=] {return v1;}

lambda捕获列表：

捕获列表	解释
[]	空捕获列表。lambda不能使用所在函数中的变量。一个lambda只有在捕获变量后才能使用它们。
[names]	names是一个逗号分隔的名字列表，这些名字都是在lambda所在函数的局部变量，捕获列表中的变量都被拷贝，名字前如果使用了&，则采用引用捕获方式。
[&]	隐式捕获列表，采用引用捕获方式。lambda体中所使用的来自所在函数的实体都采用引用方式使用。
[=]	隐式捕获列表，采用值捕获方式。
[&, identifier_list]	identifier_list是一个逗号分隔的列表，包含0个或多个来自所在函数的变量。这些变量采用值捕获方式，而任何隐式捕获的变量都采用引用方式捕获。identifier_list中的名字前面不能使用&
[=, identifier_list]	identifier_list中的变量采用引用方式捕获，而任何隐式捕获的变量都采用值方式捕获。identifier_list中的名字不能包括this，且前面必须使用&

练习10.20

标准库定义了一个名为 count_if 的算法。类似 find_if，此函数接受一对迭代器，表示一个输入范围，还接受一个谓词，会对输入范围中每个元素执行。count_if返回一个计数值，表示谓词有多少次为真。使用count_if重写我们程序中统计有多少单词长度超过6的部分。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>


using std::vector;
using std::count_if;
using std::string;


// Exercise 10.20
std::size_t bigerThan6(vector<string> const& v)
{
    return count_if(v.cbegin(), v.cend(), [](string const& s){
        return s.size() > 6;
    });
}


int main()
{
    // ex10.20
    vector<string> v{
        "alan","moophy","1234567","1234567","1234567","1234567"
    };
    std::cout << "ex10.20: " << bigerThan6(v) << std::endl;

    // ex10.21
    int i = 7;
    auto check_and_decrement = [&i]() { return i > 0 ? !--i : !i; };
    std::cout << "ex10.21: ";
    while(!check_and_decrement())
        std::cout << i << " ";
    std::cout << i << std::endl;

    return 0;
}

练习10.21

编写一个 lambda，捕获一个局部 int 变量，并递减变量值，直至它变为0。一旦变量变为0，再调用lambda应该不再递减变量。lambda应该返回一个bool值，指出捕获的变量是否为0。

解：

	int i = 10;
	auto f = [&i]() -> bool { return (i == 0 ? true : !(i--)); };
	while (!f()) cout << i << endl;

参数绑定

• lambda表达式更适合在一两个地方使用的简单操作。
• 如果是很多地方使用相同的操作，还是需要定义函数。
• 函数如何包装成一元谓词？使用参数绑定。
• 标准库bind函数：
  • 定义在头文件functional中，可以看做为一个通用的函数适配器。
  • auto newCallable = bind(callable, arg_list);
  • 我们再调用newCallable的时候，newCallable会调用callable并传递给它arg_list中的参数。
  • _n代表第n个位置的参数。定义在placeholders的命名空间中。using std::placeholder::_1;
  • auto g = bind(f, a, b, _2, c, _1);，调用g(_1, _2)实际上调用f(a, b, _2, c, _1)
  • 非占位符的参数要使用引用传参，必须使用标准库ref函数或者cref函数。

练习10.22

重写统计长度小于等于6的单词数量的程序，使用函数代替lambda。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <functional>

using std::string;
using namespace std::placeholders;

bool isLesserThanOrEqualTo6(const string &s, string::size_type sz)
{
    return s.size() <= sz;
}

int main()
{
    std::vector<string> authors{ "Mooophy", "pezy", "Queequeg90", "shbling", "evan617" };
    std::cout << count_if(authors.cbegin(), authors.cend(), bind(isLesserThanOrEqualTo6, _1, 6));
}

练习10.23

bind 接受几个参数？

假设被绑定的函数接受 n 个参数，那么bind 接受n + 1个参数。

练习10.24

给定一个string，使用 bind 和 check_size 在一个 int 的vector 中查找第一个大于string长度的值。

解：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>


using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
using std::find_if;
using std::bind;
using std::size_t;

auto check_size(string const& str, size_t sz)
{
    return str.size() < sz;
}

int main()
{
    vector<int> vec{ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
    string str("123456");
    auto result = find_if(vec.begin(), vec.end(), bind(check_size, str, std::placeholders::_1));
    if (result != vec.end())
        cout << *result << endl;
    else
        cout << "Not found" << endl;

    return 0;
}

练习10.25

在10.3.2节的练习中，编写了一个使用partition 的biggies版本。使用 check_size 和 bind 重写此函数。

解：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <functional>

using std::string; using std::vector;
using namespace std::placeholders;

void elimdups(vector<string> &vs)
{
    std::sort(vs.begin(), vs.end());
    vs.erase(unique(vs.begin(), vs.end()), vs.end());
}

bool check_size(const string &s, string::size_type sz)
{
    return s.size() >= sz;
}

void biggies(vector<string> &words, vector<string>::size_type sz)
{
    elimdups(words);
    auto iter = std::stable_partition(words.begin(), words.end(), bind(check_size, _1, sz));
    for_each(words.begin(), iter, [](const string &s){ std::cout << s << " "; });
}

int main()
{
    std::vector<std::string> v{
        "the", "quick", "red", "fox", "jumps", "over", "the", "slow", "red", "turtle"
    };
    biggies(v, 4);
}

再探迭代器

插入迭代器

• 插入器是一种迭代器适配器，接受一个容器，生成一个迭代器，能实现向给定容器添加元素。
• 三种类型：
  • back_inserter：创建一个使用push_back的迭代器。
  • front_inserter创建一个使用push_front的迭代器。
  • inserter创建一个使用insert的迭代器。接受第二个参数，即一个指向给定容器的迭代器，元素会被查到迭代器所指向的元素之前。

插入迭代器操作：

操作	解释
it=t	在it指定的当前位置插入值t。假定c是it绑定的容器，依赖于插入迭代器的不同种类，此赋值会分别调用c.push_back(t)、c.push_front(t)、c.insert(t, p)，其中p是传递给inserter的迭代器位置
*it, ++it, it++	这些操作虽然存在，但不会对it做任何事情，每个操作都返回it

练习10.26

解释三种插入迭代器的不同之处。

解：

• back_inserter 使用 push_back 。
• front_inserter 使用 push_front 。
• inserter 使用 insert，此函数接受第二个参数，这个参数必须是一个指向给定容器的迭代器。元素将被插入到给定迭代器所表示的元素之前。

练习10.27

除了 unique 之外，标准库还定义了名为 unique_copy 的函数，它接受第三个迭代器，表示拷贝不重复元素的目的位置。编写一个程序，使用 unique_copy将一个vector中不重复的元素拷贝到一个初始化为空的list中。

解：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <list>
#include <iterator>

int main()
{
    std::vector<int> vec{ 1, 1, 3, 3, 5, 5, 7, 7, 9 };
    std::list<int> lst;
    
    std::unique_copy(vec.begin(), vec.end(), back_inserter(lst));
    for (auto i : lst)
        std::cout << i << " ";
    std::cout << std::endl;
}

练习10.28

一个vector 中保存 1 到 9，将其拷贝到三个其他容器中。分别使用inserter、back_inserter 和 front_inserter 将元素添加到三个容器中。对每种 inserter，估计输出序列是怎样的，运行程序验证你的估计是否正确。

解：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <list>
#include <iterator>
using std::list; using std::copy; using std::cout; using std::endl;

template<typename Sequence>
void print(Sequence const& seq)
{
    for (const auto& i : seq)
        std::cout << i << " ";
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    std::vector<int> vec{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
    
    // uses inserter
    list<int> lst1;
    copy(vec.cbegin(), vec.cend(), inserter(lst1, lst1.begin()));
    print(lst1);
    
    // uses back_inserter
    list<int> lit2;
    copy(vec.cbegin(), vec.cend(), back_inserter(lit2));
    print(lit2);
    
    // uses front_inserter
    list<int> lst3;
    copy(vec.cbegin(), vec.cend(), front_inserter(lst3));
    print(lst3);
}

前两种为正序，第三种为逆序，输出和预计一样。

iostream迭代器

• 迭代器可与输入或输出流绑定在一起，用于迭代遍历所关联的 IO 流。
• 通过使用流迭代器，我们可以用泛型算法从流对象中读取数据以及向其写入数据。

istream_iterator的操作：

操作	解释
istream_iterator<T> in(is);	in从输入流is读取类型为T的值
istream_iterator<T> end;	读取类型是T的值的istream_iterator迭代器，表示尾后位置
in1 == in2	in1和in2必须读取相同类型。如果他们都是尾后迭代器，或绑定到相同的输入，则两者相等。
in1 != in2	类似上条
*in	返回从流中读取的值
in->mem	与*(in).mem含义相同
++in, in++	使用元素类型所定义的>>运算符从流中读取下一个值。前置版本返回一个指向递增后迭代器的引用，后置版本返回旧值。

ostream_iterator的操作：

操作	解释
ostream_iterator<T> out(os);	out将类型为T的值写到输出流os中
ostream_iterator<T> out(os, d);	out将类型为T的值写到输出流os中，每个值后面都输出一个d。d指向一个空字符结尾的字符数组。
out = val	用<<运算符将val写入到out所绑定的ostream中。val的类型必须和out可写的类型兼容。
*out, ++out, out++	这些运算符是存在的，但不对out做任何事情。每个运算符都返回out。

练习10.29

编写程序，使用流迭代器读取一个文本文件，存入一个vector中的string里。

解：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <string>
#include <iterator>

using std::string;

int main()
{
    std::ifstream ifs("../data/book.txt");
    std::istream_iterator<string> in(ifs), eof;
    std::vector<string> vec;
    std::copy(in, eof, back_inserter(vec));
    
    // output
    std::copy(vec.cbegin(), vec.cend(), std::ostream_iterator<string>(std::cout, "\n"));
}

练习10.30

使用流迭代器、sort 和 copy 从标准输入读取一个整数序列，将其排序，并将结果写到标准输出。

解：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v;
	istream_iterator<int> int_it(cin), int_eof;

	copy(int_it, int_eof, back_inserter(v));
	sort(v.begin(), v.end());

	copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout," "));
	cout << endl;
	return 0;
}

练习10.31

修改前一题的程序，使其只打印不重复的元素。你的程序应该使用 unique_copy。

解：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v;
	istream_iterator<int> int_it(cin), int_eof;
	
	copy(int_it, int_eof, back_inserter(v));
	sort(v.begin(), v.end());
	unique(v.begin(), v.end());
	copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
	cout << endl;
	return 0;
}

练习10.32

重写1.6节中的书店程序，使用一个vector保存交易记录，使用不同算法完成处理。使用 sort 和10.3.1节中的 compareIsbn 函数来排序交易记录，然后使用 find 和 accumulate 求和。

解：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include "../include/Sales_item.h"

int main()
{
    std::istream_iterator<Sales_item> in_iter(std::cin), in_eof;
    std::vector<Sales_item> vec;
    
    while (in_iter != in_eof)
        vec.push_back(*in_iter++);
    sort(vec.begin(), vec.end(), compareIsbn);
    for (auto beg = vec.cbegin(), end = beg; beg != vec.cend(); beg = end) {
        end = find_if(beg, vec.cend(), [beg](const Sales_item &item){ return item.isbn() != beg->isbn(); });
        std::cout << std::accumulate(beg, end, Sales_item(beg->isbn())) << std::endl;
    }
}

练习10.33

编写程序，接受三个参数：一个输入文件和两个输出文件的文件名。输入文件保存的应该是整数。使用 istream_iterator 读取输入文件。使用 ostream_iterator 将奇数写入第一个输入文件，每个值后面都跟一个空格。将偶数写入第二个输出文件，每个值都独占一行。

解：

#include <fstream>
#include <iterator>
#include <algorithm>

int main(int argc, char **argv)
{
	if (argc != 4) return -1;

	std::ifstream ifs(argv[1]);
	std::ofstream ofs_odd(argv[2]), ofs_even(argv[3]);

	std::istream_iterator<int> in(ifs), in_eof;
	std::ostream_iterator<int> out_odd(ofs_odd, " "), out_even(ofs_even, "\n");

	std::for_each(in, in_eof, [&out_odd, &out_even](const int i)
	{
		*(i & 0x1 ? out_odd : out_even)++ = i;
	});

	return 0;
}

反向迭代器

• 反向迭代器就是在容器中从尾元素向首元素反向移动的迭代器。
• 对于反向迭代器，递增和递减的操作含义会颠倒。
• 实现向后遍历，配合rbegin和rend。

练习10.34

使用 reverse_iterator 逆序打印一个vector。

解：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	for (auto it = v.crbegin(); it != v.crend(); ++it)
	{
		cout << *it << endl;
	}

	return 0;
}

练习10.35

使用普通迭代器逆序打印一个vector。

解：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	for (auto it = std::prev(v.cend()); true; --it)
	{
		std::cout << *it << " ";
		if (it == v.cbegin()) break;
	}
	std::cout << std::endl;

	return 0;
}

练习10.36

使用 find 在一个 int 的list 中查找最后一个值为0的元素。

解：

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main()
{
	list<int> l = { 1, 2, 0, 4, 5, 6, 7, 0, 9 };
	auto it = find(l.crbegin(), l.crend(), 0);

	cout << distance(it, l.crend()) << endl;
	return 0;
}

练习10.37

给定一个包含10 个元素的vector，将位置3到7之间的元素按逆序拷贝到一个list中。

解：

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iterator>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	list<int> l;

	copy(v.crbegin() + 3, v.crbegin() + 8, back_inserter(l));

	for (auto i : l) std::cout << i << " ";
	cout << endl;
	return 0;
}

泛型算法结构

5类迭代器

迭代器类别	解释	支持的操作
输入迭代器	只读，不写；单遍扫描，只能递增	==,!=,++,*,->
输出迭代器	只写，不读；单遍扫描，只能递增	++,*
前向迭代器	可读写；多遍扫描，只能递增	==,!=,++,*,->
双向迭代器	可读写；多遍扫描，可递增递减	==,!=,++,--,*,->
随机访问迭代器	可读写，多遍扫描，支持全部迭代器运算	==,!=,<,<=,>,>=,++,--,+,+=,-,-=,*,->,iter[n]==*(iter[n])

练习10.38

列出5个迭代器类别，以及每类迭代器所支持的操作。

• 输入迭代器 : ==,!=,++,*,->
• 输出迭代器 : ++,*
• 前向迭代器 : ==,!=,++,*,->
• 双向迭代器 : ==,!=,++,--,*,->
• 随机访问迭代器 : ==,!=,<,<=,>,>=,++,--,+,+=,-,-=,*,->,iter[n]==*(iter+n)

练习10.39

list 上的迭代器属于哪类？vector呢？

• list 上的迭代器是 双向迭代器
• vector 上的迭代器是 随机访问迭代器

练习10.40

你认为 copy 要求哪类迭代器？reverse 和 unique 呢？

• copy 需要两个输入迭代器，一个输出迭代器
• reverse 需要双向迭代器
• unique需要随机访问迭代器

算法的形参模式

• alg(beg, end, other args);
• alg(beg, end, dest, other args);
• alg(beg, end, beg2, other args);
• alg(beg, end, beg2, end2, other args);

其中，alg是算法名称，beg和end表示算法所操作的输入范围。dest、beg2、end2都是迭代器参数，是否使用要依赖于执行的操作。

算法命名规范

• 一些算法使用重载形式传递一个谓词。
• 接受一个元素值的算法通常有一个不同名的版本：加_if，接受一个谓词代替元素值。
• 区分拷贝元素的版本和不拷贝的版本：拷贝版本通常加_copy。

练习10.41

仅根据算法和参数的名字，描述下面每个标准库算法执行什么操作：

replace(beg, end, old_val, new_val);
replace_if(beg, end, pred, new_val);
replace_copy(beg, end, dest, old_val, new_val);
replace_copy_if(beg, end, dest, pred, new_val);

解：

• replace 在迭代器范围内用新值替换所有原来的旧值。
• replace_if 在迭代器范围内，满足谓词条件的元素用新值替换。
• replace_copy 复制迭代器范围内的元素到目标迭代器位置，如果元素等于某个旧值，则用新值替换
• replace_copy_if 复制迭代器范围内的元素到目标迭代器位置，满足谓词条件的元素用新值替换

特定容器算法

• 对于list和forward_list，优先使用成员函数版本的算法而不是通用算法。

list和forward_list成员函数版本的算法：

操作	解释
lst.merge(lst2)	将来自lst2的元素合并入lst，二者都必须是有序的，元素将从lst2中删除。
lst.merge(lst2, comp)	同上，给定比较操作。
lst.remove(val)	调用erase删除掉与给定值相等(==)的每个元素
lst.remove_if(pred)	调用erase删除掉令一元谓词为真的每个元素
lst.reverse()	反转lst中元素的顺序
lst.sort()	使用<排序元素
lst.sort(comp)	使用给定比较操作排序元素
lst.unique()	调用erase删除同一个值的连续拷贝。使用==。
lst.unique(pred)	调用erase删除同一个值的连续拷贝。使用给定的二元谓词。

• 上面的操作都返回void

list和forward_list的splice成员函数版本的参数：

参数	解释
(p, lst2)	p是一个指向lst中元素的迭代器，或者一个指向flst首前位置的迭代器。函数将lst2中的所有元素移动到lst中p之前的位置或是flst中p之后的位置。将元素从lst2中删除。lst2的类型必须和lst相同，而且不能是同一个链表。
(p, lst2, p2)	同上，p2是一个指向lst2中位置的有效的迭代器，将p2指向的元素移动到lst中，或将p2之后的元素移动到flst中。lst2可以是于lst或flst相同的链表。
(p, lst2, b, e)	b和e表示lst2中的合法范围。将给定范围中的元素从lst2移动到lst或first中。lst2与lst可以使相同的链表，但p不能指向给定范围中的元素。

• 使用lst.splice(args)或flst.splice_after(args)

练习10.42

使用 list 代替 vector 重新实现10.2.3节中的去除重复单词的程序。

解：

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>

using std::string; using std::list;

void elimDups(list<string> &words)
{
	words.sort();
	words.unique();
}

int main()
{
	list<string> l = { "aa", "aa", "aa", "aa", "aasss", "aa" };
	elimDups(l);
	for (const auto& e : l)
		std::cout << e << " ";
	std::cout << std::endl;
}

标签：std,vector,end,迭代,第十章,算法,vs,泛型,include
From： https://www.cnblogs.com/Epiephany/p/17135539.html