第三阶段C++提高编程（黑马程序员）——Day10

4 STL-函数对象

4.1函数对象

4.1.1函数对象概念

概念：

• 重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象
• 函数对象使用重载的( )时，行为类似函数调用，也叫仿函数

本质：

• 函数对象（仿函数）是一个类，不是一个函数

4.1.2函数对象使用

特点：

• 函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
• 函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
• 函数对象可以作为参数传递

#include<string>

class MyAdd
{
public:
	int operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 + v2;
	}
};

//1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
void test01()
{
	MyAdd myAdd;
	cout << myAdd(10, 10) << endl; //10+10=20
}

//2、函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
	MyPrint()
	{
		this->count = 0;
	}

	void operator()(string test)
	{
		cout << test << endl;
		this->count++; //统计使用次数
	}

	int count; //内部自己状态
};

void test02()
{
	MyPrint myPrint;
	myPrint("hello world");
	myPrint("hello world");
	myPrint("hello world");
	cout << "myPrint调用次数：" << myPrint.count << endl;  //3
}

void doPrint(MyPrint& mp, string test)
{
	mp(test);
}

//3、函数对象可以作为参数传递
void test03()
{
	MyPrint myPrint;
	doPrint(myPrint, "Hello C++");
}

int main()
{
  test01();
	test02();
  test03();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2谓词

4.2.1谓词概念

概念：

• 返回bool类型的仿函数称为谓词
• 如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
• 如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

4.2.2一元谓词

#include<vector>
#include<algorithm>

class GreatFive
{
public:
	bool operator()(int val) //一元谓词
	{
		return val > 5;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//查找容器中是否有大于5的数
	//GreatFive() 匿名函数对象
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreatFive());
	if (it == v.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到>5的数为：" << *it << endl;
	}
}

4.2.3二元谓词

#include<vector>
#include<algorithm>

//二元谓词
class GreatMyCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 > v2;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);

  //默认从小到大
	sort(v.begin(), v.end());

	//使用函数对象，改变算法策略，排序规则为从大到小
	sort(v.begin(), v.end(), GreatMyCompare());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

4.3内建函数对象

4.3.1内建函数对象意义

概念：

• STL内建了一些函数对象

分类：

• 算术仿函数
• 关系仿函数
• 逻辑仿函数

用法：

• 这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
• 使用内建函数对象，需要引入头文件 #include<functional>

4.3.2算术仿函数

功能描述：

• 实现四则运算
• 其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

template<class T> T plus<T>        //加法仿函数
template<class T> T minus<T>       //减法仿函数
template<class T> T multiplies<T>  //乘法仿函数
template<class T> T divides<T>     //除法仿函数
template<class T> T modulus<T>     //取模仿函数
template<class T>T negate<T>       //取反仿函数

#include<functional>  //使用内建函数对象，需要引入头文件

//negate 一元仿函数 取反仿函数
void test01()
{
	negate<int>n;
	cout << n(50) << endl;  //-50
}

//plus 二元仿函数 加法
void test02()
{
	plus<int>p;
	cout << p(10, 20) << endl;
}

4.3.3关系仿函数

功能描述：

• 实现关系对比

仿函数原型：

template<class T> bool equal_to<T>      //等于
template<class T> bool not_equal_to<T>  //不等于
template<class T> bool greater<T>       //大于
template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于
template<class T> bool less<T>          //小于
template<class T> bool less_equal<T>    //小于等于

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

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//降序
	//greater<int>() STL内建仿函数
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

4.3.4逻辑仿函数

功能描述：

• 实现逻辑运算

函数原型：

template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
template<class T> bool logical_or<T>  //逻辑或
template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非

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

void test01()
{
	vector<bool>v;
	v.push_back(true);
	v.push_back(false);
	v.push_back(true);
	v.push_back(false);

	for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;  // 1 0 1 0

	//利用逻辑非 将容器v 搬运到容器v2中，并执行取反操作
	vector<bool>v2;
	v2.resize(v.size());  //开辟v2空间 = v的空间大小

	transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>()); //搬运

	for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;  // 0 1 0 1
}

5 STL-常用算法

概述：

• 算法主要是由头文件<algorithm><functional><numeric>组成。
• <algorithm>是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
• <numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
• <functional>定义了一些模板类，用以声明函数对象

5.1常用遍历算法

学习目标：

• 掌握常用的遍历算法

算法简介：

for_each  //遍历容器
transform //搬运容器到另一个容器中

5.1.1 for_each

功能描述：

• 实现遍历容器

函数原型：

for_each(iterator beg, iterator end, _func);
        //遍历算法 遍历容器元素
        //beg开始迭代器
        //end结束迭代器
        //_func函数或者函数对象

#include<vector>
#include<algorithm>

//普通函数
void print01(int val)
{
	cout << val << " ";
}

//仿函数
class print02
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

//for_each算法基本使用
void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	//遍历算法
	for_each(v.begin(), v.end(), print01); 
	cout << endl; //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

	for_each(v.begin(), v.end(), print02());
	cout << endl; //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}

for_each在实际开发中是最常用遍历算法，需熟练掌握

5.1.2 transform

功能描述：

• 搬运容器到另一个容器中
• 搬运的目标容器必须提前开辟空间，否则无法正常搬运

函数原型：

transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
				//beg1 源容器开始迭代器
				//end1 源容器结束迭代器
				//beg2 目标容器开始迭代器
				//_func函数或者函数对象

#include<vector>
#include<algorithm>

class Transform
{
public:
	int operator()(int v)
	{
		return v+10;
	}
};

class MyPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	vector<int>vTarget; //目标容器
	vTarget.resize(v.size());  //目标容器 需要提前开辟空间

	transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), Transform());

	for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
	cout << endl;
}

5.2常用查找算法

学习目标：

• 掌握常用的查找算法

算法简介：

find           //查找元素
find_if        //按条件查找元素
adjacent_find  //查找相邻重复元素
binary_search  //二分查找法
count          //统计元素个数
count_if       //按条件统计元素个数

5.2.1 find

功能描述：

• 查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()

函数原型：

find(iterator beg, iterator end, value);
		//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
		//beg 开始迭代器
		//end 结束迭代器
		//value 查找的元素

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

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	//查找容器中是否有 5这个元素
	vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 5);
	if (pos != v.end())
	{
		cout << "存在元素" << *pos << endl;
	}
	else
	{
		cout << "没有元素5" << endl;
	}
}

//查找自定义数据类型
class Person
{
public:
	string m_Name;
	int m_Age;

	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	//重载 == 底层find如何对比Person数据类型
	bool operator==(const Person& p)
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		else
			return false;
	}

};

void test02()
{
	vector<Person>v;
	Person p1("A", 10);
	Person p2("B", 20);
	Person p3("C", 30);
	Person p4("D", 40);

	//放入容器中
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	Person pp("B", 20);

	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), pp);
	if (it != v.end())
	{
		cout << "找到元素:" << it->m_Name << " " << (*it).m_Age << endl;
	}
	else
	{
		cout << "没有元素" << endl;
	}
}

5.2.2 find_if

功能描述：

• 按条件查找元素

函数原型：

find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
   	//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
		//beg 开始迭代器
   	//end 结束迭代器
  	 	//_Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）

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

//1、查找内置数据类型

//仿函数
class GreaterFive
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 5;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	//查找容器中>5的数
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());

	if (it == v.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到>5的数：" << *it << endl;
	}
}

//2、查找自定义数据类型
class Person
{
public:
	string m_Name;
	int m_Age;

	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
};

class Greater20
{
public:
	bool operator()(Person& p)
	{
		return p.m_Age > 20;
	}
};

void test02()
{
	vector<Person>v;
	Person p1("A", 10);
	Person p2("B", 20);
	Person p3("C", 30);
	Person p4("D", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	//找年龄大于20的人
	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());

	if (it == v.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到年龄>5的人：" << it->m_Name << " " << it->m_Age << endl;
	}
}

5.2.3 adjacent_find

功能描述：

• 查找相邻重复元素

函数原型：

adjacent_find(iterator beg, iterator end);
    			//查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器，未找到返回end()
				//beg 开始迭代器
   			//end 结束迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>


void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(2);
	v.push_back(0); 
	v.push_back(3);
	v.push_back(1);
	v.push_back(3);
	v.push_back(3);

	vector<int>::iterator pos = adjacent_find(v.begin(), v.end());

	if (pos == v.end())
	{
		cout << "未找到相邻重复元素" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "相邻重复元素为：" << *pos << endl; //3
	}
}

5.2.4 binary_search

功能描述：

• 查找指定元素是否存在
• 在无序序列中不可用

函数原型：

bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
			//查找指定的元素，查到返回true 否则false
   		//注意：在无序序列中不可用
   		//beg 开始迭代器
   		//end 结束迭代器
    		//value 查找的元素

#include<vector>
#include<algorithm>

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//查找容器中是否有9 元素
	//注意：容器必须是有序的序列，若是无序序列，结果未知！
	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);

	if (ret)
	{
		cout << "找到元素" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到"<< endl; 
	}
}

5.2.5 count

功能描述：

• 统计元素个数
• 统计自定义数据类型时，需要配合重载operator==

函数原型：

count(iterator beg, iterator end, value);
	//统计元素出现次数
   //beg开始迭代器
   //end结束迭代器
   //value统计的元素

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

//1、统计内置数据类型
void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(40);

	int num = count(v.begin(), v.end(), 40);
	cout << "40元素的个数：" << num << endl;  //3
}

//2、统计自定义数据类型
class Person
{
public:
	string m_Name;
	int m_Age;

	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	//重载==
	bool operator==(const Person& p)
	{
		if (this->m_Age = p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
};

void test02()
{
	vector<Person>v;
	Person p1("A", 10);
	Person p2("B", 10);
	Person p3("C", 15);
	Person p4("D", 10);
	Person p5("E", 20);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	Person p6("L", 10);
	int num = count(v.begin(), v.end(), p6);
	cout << "L相同年龄的有 " << num << " 个" << endl; //3
}

5.2.6 count_if

功能描述：

• 按条件统计元素个数

函数原型：

count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
		//按条件统计元素出现次数
   	//beg开始迭代器
   	//end结束迭代器
  	 	//_Pred谓词

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

//1、统计内置数据类型
class Greater20
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 20;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);

	int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
	cout << "大于元素20的个数：" << num << endl;  //3
}

//2、统计自定义数据类型
class Person
{
public:
	string m_Name;
	int m_Age;

	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
};

class AgeGreater10
{
public:
	bool operator()(const Person& p)
	{
		return p.m_Age > 10;
	}
};

void test02()
{
	vector<Person>v;
	Person p1("A", 10);
	Person p2("B", 20);
	Person p3("C", 15);
	Person p4("D", 15);
	Person p5("E", 20);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);
	
	int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeGreater10());
	cout << "大于10岁的人数有 " << num << " 个" << endl; //4
}

5.3常用排序算法

学习目标：

• 掌握常用的排序算法

算法简介：

sort      //对容器内元素进行排序
random_shuffle  //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
merge     //容器元素合并，并存储到另一容器中
reverse   //反转指定范围的元素

5.3.1 sort

功能描述：

• 对容器内元素进行排序

函数原型：

sort(iterator beg, iterator end, _Pred);
//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_Pred 谓词

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

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(50);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

	//利用sort升序
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;

	//利用sort降序
	sort(v.begin(), v.end(),greater<int>());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.3.2 random_shuffle

功能描述：

• 洗牌 指定范围内的元素随机调整次序

函数原型：

random_shuffle(iterator beg, iterator end);
//指定范围内的元素随机调整次序
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>
#include<ctime>

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));

	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//利用洗牌打乱顺序
	random_shuffle(v.begin(), v.end());

	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.3.3 merge

功能描述：

• 两个容器元素合并，并存储到另一容器中
• 两个容器必须有序

函数原型：

merge(iterator begl, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest)
	//容器元素合并，并存储到另一容器中
   //注意：两个容器必须是有序的

   //beg1 容器1开始迭代器
   //end1 容器1结束迭代器
   //beg2 容器2开始迭代器
   //end2 容器2结束迭代器
   //dest 目标容器开始迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01()
{
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 1);
	}

	vector<int>vTarget; //目标容器
	vTarget.resize(v1.size() + v2.size()); //提前分配空间

	merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
	
	for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.3.4 reverse

功能描述：

• 将容器内元素进行反转

函数原型：

reverse(iterator beg, iterator end);
    //反转指定范围的元素
    //beg 开始迭代器
    //end 结束迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	
	cout << "反转前" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;

	cout << "反转后" << endl;
	reverse(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.4 常用拷贝和替换算法

学习目标：

• 掌握常用的拷贝和替换算法

算法简介：

copy         //容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace      //将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if   //容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
Swap         //互换两个容器的元素

5.4.1 copy

功能描述：

• 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

函数原型：

copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
//按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
//beg  开始迭代器
//end  结束迭代器
//dest 目标起始迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01()
{
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	
	vector<int>v2;
	v2.resize(v1.size());  //提前开辟空间
	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
	
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.4.2 replace

功能描述：

• 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素

函数原型：

replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
	//将区间内旧元素替换成新元素
    //beg 开始迭代器
    //end 结束迭代器
    //oldvalue 旧元素
    //newvalue 新元素

#include<vector>
#include<algorithm>

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(20);
	v.push_back(30); 
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	
	cout << "替换前：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	//将20替换为2000
	replace(v.begin(), v.end(), 20, 2000);
	cout << "替换后：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

5.4.3 replace_if

功能描述：

• 将区间内满足条件的元素，替换成指定元素

函数原型：

replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
//按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_pred 谓词
//newvalue 替换的新元素

#include<vector>
#include<algorithm>

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

class Greater30
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val >= 30;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20); 
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(40);
	
	cout << "替换前：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	//将 >=30 替换为 3000
	replace_if(v.begin(), v.end(), Greater30(), 3000);

	cout << "替换后：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

5.4.4 swap

功能描述：

• 互换两个容器的元素
• 注意交换的容器同种类型

函数原型：

swap(container c1, container c2);
//互换两个容器的元素
//c1 容器1
//c2 容器2

#include<vector>
#include<algorithm>

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01()
{
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 100);
	}
	
	cout << "交换前：" << endl;
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;

	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;

	//交换容器v1 v2
	swap(v1, v2);

	cout << "交换后：" << endl;
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint);
	cout << endl;

	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

5.5常用算术生成算法

学习目标：

• 掌握常用的算术生成算法

注意：

• 算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include<numeric>

算法简介：

accumulate   //计算容器元素累计总和
fill         //向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

功能描述：

• 计算区间内 容器元素累计总和

函数原型：

accumulate(iterator beg, iterator end, value);
//计算容器元素累计总和
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//value 起始值

#include<vector>
#include<numeric>

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i <= 100; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);  //起始累加值，不需要设置为0
	cout << "总和：" << total << endl;  //5050
}

5.5.2 fill

功能描述：

• 向容器中填充指定的元素
• 利用fill可以将容器区间内元素填充为 指定的值

函数原型：

fill(iterator beg, iterator end, value);
//向容器中填充元素
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//value 填充的值

#include<vector>
#include<numeric>
#include<algorithm>

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	v.resize(10);
	
	//后期重新填充 
	fill(v.begin(), v.end(), 100);

	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

5.6常用集合算法

学习目标：

• 掌握常用的集合算法

算法简介：

set_intersection    //求两个容器的交集
set_union           //求两个容器的并集
set_difference      //求两个容器的差集

5.6.1 set_intersection

功能描述：

• 求两个容器的交集
• 两个集合必须是有序序列

 函数原型：

set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
//求两个集合的交集
//注意：两个集合必须是有序序列

//beg1 容器1开始迭代器
//end1 容器1结束迭代器
//beg2 容器2开始迭代器
//end2 容器2结束迭代器
//dest 目标容器开始迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i); //0~9
		v2.push_back(i + 5); //5~14
	}

	vector<int>vTarget;

	//目标容器需要提前开辟空间 取最小容器的size
	vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));

	//获取交集
  //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
	vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());  //这里用itEnd而不是vTarget.end()
	cout << endl;
}

• 求交集的两个集合必须是有序序列
• 目标容器开辟空间需要从两个容器中取最小值
• set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置

5.6.2 set_union

功能描述：

• 求两个集合的并集
• 两个集合必须是有序序列

函数原型：

set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
//求两个集合的并集
//注意：两个集合必须是有序序列

//beg1 容器1开始迭代器
//end1 容器1结束迭代器
//beg2 容器2开始迭代器
//end2 容器2结束迭代器
//dest 目标容器开始迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i); //0~9
		v2.push_back(i + 5); //5~14
	}

	vector<int>vTarget;

	//目标容器需要提前开辟空间 取两个容器的size相加
	vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

	//获取并集
	vector<int>::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());  //这里用itEnd而不是vTarget.end()
	cout << endl;
}

• 求并集的两个集合必须是有序序列
• 目标容器开辟空间需要两个容器相加
• set_union返回值即是并集中最后一个元素的位置

5.6.3  set_difference

功能描述：

• 求两个集合的差集

函数原型：

set_difference(iterator beg, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
//求两个集合的差集
//注意：两个集合必须是有序序列
//beg1 容器1开始迭代器
//end1 容器1结束迭代器
//beg2 容器2开始迭代器
//end2 容器2结束迭代器
//dest 目标容器开始迭代器

#include<vector>
#include<algorithm>

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01()
{
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i); //0~9
		v2.push_back(i + 5); //5~14
	}

	vector<int>vTarget;

	//目标容器需要提前开辟空间 取两个容器的最大size
	vTarget.resize(max(v1.size(),v2.size()));

	//获取差集
	cout << "v1和v2的差集：" << endl;
	vector<int>::iterator itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint);  //这里用itEnd而不是vTarget.end()
	cout << endl;

	cout << "v2和v1的差集：" << endl;
	itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());

	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint);  //这里用itEnd而不是vTarget.end()
	cout << endl;
}

• 求差集的两个集合必须是有序序列
• 目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
• set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置