STL8—泛型算法结构

正如所有的容器都建立在一致的设计模式上一样,算法也具有共同的设计基础。

    算法最基本的性质是需要使用的迭代器种类。所有算法都指定了它的每个迭代器形参可使用的迭代器类型。比如，如果形参必须为随机访问迭代器则可提供vector或 deque类型的迭代器,或者提供指向数组的指针。而其他容器的迭代器不能用在这类算法上。

   C++还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、区别带有一个值或一个谓词函数参数的算法版本

    很多算法通过检查其输入范围内的元素实现其功能。其中的大部分算法会提供第二个版本的函数,允许程序员提供比较或测试函数取代操作符(<或==)的使用。

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1. sort(beg,end);  
2. //带有一个额外的形参，表示用于元素排序的不同运算  
3. sort(beg,end,comp);  

检查指定值的算法默认使用==操作符。系统为这类算法提供另外命名的（而非重载的）版本：

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1. find(beg,end,val);  
2. find_if(beg,end,pred);  

    带有谓词函数形参的算法，其名字带有一个_if后缀。其中，find_if算法用于查找一个使谓词函数pred返回非零值的元素。

List独立的算法

与其他顺序容器所支持的操作相比,标准库为list容器定义了更精细的操作集合,使它不必只依赖于泛型操作。其中很大的一个原因就是list容器不是按照内存中的顺序进行布局的，不支持随即访问，这样，在list容器上就不能使用随即访问迭代器的算法，如sort等；还有其他的一些算法如：merge、remove、reverse和unique，虽然可以用在list上，但却付出了高昂的性能代价。因此标准库结合list的内部结构，编写出了更快算法：

list容器特有的操作

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(unaryPred)

调用lst.erase删除所有等于指定值或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。

lst.unique()

lst.unique(binaryPred)

调用erase删除同一个值的连续副本。第一个版本使用

==操作符判断元素是否相等;第二个版本则使用指定的谓词函数实现判断

【最佳实践】

    对于list对象，应该优先使用list容器特有的成员版本，而不是泛型算法！

list容器特有的算法与其泛型算法版本之间的两个至关重要的差别。

    1)、remove和 unique的 list版本修改了其关联的基础容器:真正删除了指定的元素。例如,list::unique将 list中第二个和后续重复的元素踢出了该容器。

与对应的泛型算法不同list容器特有的操作能添加和删除元素。

    2)、list容器提供的merge和 splice运算会破坏它们的实参。使用 merge的泛型算法版本时,合并的序列将写入目标迭代器指向的对象,而它的两个输入序列保持不变。但是,使用list容器的 merge成员函数时,则会破坏它的实参list对象 –当实参对象的元素合并到调用 merge函数的list对象时,实参对象的元素被移出并删除。

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1. //P362 习题11.29  
2. bool GT4(const string &str)  
3. {  
4.     return str.size() >= 4;  
5. }  
6.   
7. bool compLength(const string &s1,const string &s2)  
8. {  
9.     return s1.size() < s2.size();  
10. }  
11.   
12. int main()  
13. {  
14.     list<string> words;  
15.     ifstream inFile("input");  
16.   
17.     string str;  
18.     while (inFile >> str)  
19.     {  
20.         words.push_back(str);  
21.     }  
22.   
23.     words.sort();  
24.     words.unique();  
25.   
26.     list<string>::size_type word_cnt = count_if(words.begin(),words.end(),GT4);  
27.   
28.     cout << "Have " << word_cnt << " words more the 4 characters." << endl;  
29.   
30.     words.sort(compLength);  
31.   
32.     for (list<string>::iterator iter = words.begin(); iter != words.end(); ++iter)  
33.     {  
34.         cout << *iter << endl;  
35.     }  
36. }