9.泛型算法_变易算法
变易算法是指那些改变容器中对象的操作。
copy
template<class _InIt, class _OutIt> inline
_OutIt copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest)
- 将对象从[_First, _Last)拷贝至[_Dest, _DestLast)，其中 _DestLast = _Dest + (_Last - _First)，此算法是顺序拷贝。
- copy可以实现将容器中的对象左移。
- _Dest容器需要注意预留空间。
copy_backward
template<class _BidIt1, class _BitIt2> inline
_BitIt2 copy_backward(_BidIt1 _First, _BitIt2 _Last, _BidIt2 _Dest)
- 将对象从[_First, _Last)拷贝至[_DestFirst, _Dest)，其中 _DestFirst = _Dest - (_Last - _First)，此算法是逆序拷贝。
- copy可以实现将容器中的对象右移。
copy_n
template<class _InIt, class _Diff, class _OutIt> inline
_OutIt copy_n(_InIt _First, _Diff _Count, _OutIt _Dest)
- 将对象从[_First, _First + _Count)拷贝至[_Dest, _Dest + _Count)。
copy_if
template<class _InIt, class _OutIt, class _Pr> inline
_OutIt copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred)
- 在区间[_First, _Last)中的每个it，将满足_Pred(*it)==true 的对象拷贝至[_Dest, _Dest + (_Last - _First))。
swap
template<class _Ty> inline
void swap(_Ty& _Left, _Ty& _Right)
- 交换对象_Left和_Right
swap_ranges
template<class _FwdIt1, class _FwdIt2> inline
void swap_ranges(_FwdIt1 _First, _FwdIt1 _Last, _FwdIt2 _Dest)
- 对于0 <= i < (_Last - _First)，交换对象*(_First + i)和*(_Dest + i)
- [_First, _Last)必须包含在区间[_Dest, _Dest + (_Last - _First))中。
transform(1)
template<class _InIt, class _OutIt, class _Fn1> inline
_OutIt transform(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn1 _Func)
- 对于[_First, _Last)中每个it，应用_Func(*it)，并且将结果放入_Dest，即：*(_Dest + i) = _Func(*(_First + i))，其中0 <= i < (_Last - _First)。
transform(2)
template<class _InIt1, class _InIt1, class _OutIt, class _Fn2> inline
_OutIt transform(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _OutIt _Dest, _Fn2 _Func)
- 对于[_First1, _Last1)中每个it1，[_First2, _First2+(_Last1 - _First1))中的每个it2，应用_Func(*it1, *it2)，并且将结果放入_Dest，即：*(_Dest + i) = _Func(*(_First1 + i), *(_First2 + i))，其中0 <= i < (_Last1 - _First1)。
replace
template<class _FwdIt, class _Ty> inline
void replace(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval)
- 对于区间[_First, _Last)中的每个迭代器it，如果满足 *it==_Oldval，则执行 *it = _Newval。
replace_if
template<class _FwdIt, class _Pr, class _Ty> inline
void replace(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred, const _Ty& _Val)
- 对于区间[_First, _Last)中的每个迭代器it，如果满足 _Pred(*it)==true，则执行 *it = _Val。
replace_copy
template<class _InIt, class _OutIt, class _Ty> inline
void replace_copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval)
- 将元素从[_First, _Last)拷贝至[_Dest, _Dest + (_Last - _First)), 并且将[_First, _Last)中满足 *it==_Oldval的元素替换为_Newval。
replace_copy_if
template<class _InIt, class _OutIt, class _Pr, class _Ty> inline
void replace_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred, const _Ty& _Val)
- 将元素从[_First, _Last)拷贝至[_Dest, _Dest + (_Last - _First)), 并且将[_First, _Last)中满足 _Pred(*it)==true的元素替换为_Val。
fill
template<class _FwdIt, class _Ty> inline
void fill(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)
- 将_Val赋值给[_First, _Last)中的每个元素。
generate
template<class _FwdIt, class _Fn0> inline
void fill(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Fn0 _Func)
- 将_Func的结果赋值给[_First, _Last)中的每个元素。
remove
template<class _FwdIt, class _Ty> inline
_FwdIt remove(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)
- 将[_First, _Last)中所有等于_Val的元素全部删除。返回一个迭代器_Last2(_Last2 <= _Last)，使得[_First, _Last2)中没有与_Val相等的元素。
remove_if
template<class _FwdIt, class _Pr> inline
_FwdIt remove_if(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred)
- 对于[_First, _Last)中所有的it，满足_Pred(*it)==true的元素全部删除。返回一个迭代器_Last2(_Last2 <= _Last)，使得[_First, _Last2)中没有满足_Pred(*it)==true的元素。
remove_copy
template<class _FwdIt, class _OutIt, class _Ty> inline
_OutIt remove_copy(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _OutIt _Dest, const _Ty& _Val)
- 将[_First, _Last)中所有不等于_Val的元素拷贝至_Dest。
unique
template<class _FwdIt> inline
_FwdIt unique(_FwdIt _First, _FwdIt _Last)
- 从[_First, _Last)中取出重复的元素（只保留一份），返回一个新的迭代器_Last2，使得[_First, _Last2)中没有重复出现的元素。
reverse
template<class _BitIt> inline
void reverse(_BitIt _First, _BitIt _Last)
- 颠倒容器中的元素，首尾交换。元素为偶数个，则每个都换，奇数个，则中间的元素不换。
rotate
template<class _FwdIt> inline
_FwdIt rotate(_FwdIt _First, _FwdIt _Mid, _FwdIt _Last)
- 交换容器中的两部分区间[_First, _Mid)和[_Mid, _Last)。
random_shuffle
template<class _RanIt> inline
void random_shuffle(_RanIt _First, _RanIt _Last) //采用rand
template<class _RanIt class _Fn1> inline
void random_shuffle(_RanIt _First, _RanIt _Last, _Fn1&& _Func) //自定义
- 对区间[_First, _Last)中的元素进行洗牌，如果N = _Last - _First，那么该算法从N!的可能排列中随机选择一种
- 默认采用rand作为随机函数，也可以自定义随机数生成函数。
partition
template<class _FwdIt, class _Pr> inline
_FwdIt partition(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred)
- 基于_Pred对容器中的元素进行划分，将区间[_First, _Last)划分为两部分：[_First, _Mid)和[_Mid, _Last)，使得：所有的it，在第一区间中_Pred(*it)==true，在第二区间中_Pred(*it)==false。
10.泛型算法_排序
sort
template<class _RanIt> inline
void sort(_RanIt _First, _RanIt _Last)
- 对[_First, _Last)中的元素进行排序，满足it1 < it2 时 (*it1) < (*it2)。
- 对于被排序的元素，需要提供operator<。
partial_sort
template<class _RanIt> inline
void partial_sort(_RanIt _First, _RanIt _Mid, _RanIt _Last)
- 对[_First, _Mid)中的元素进行排序，排序后[_First, _Mid)中的元素是有序的，而[_Mid, _Last)中的元素顺序则未定义。
binary_search
template<class _FwdIt, class _Ty> inline
bool binary_search(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)
- 在[_First, _Last)中查找等于_Val的元素。
- 容器中的元素，首先要排序。
merge
template<class _InIt1, class _InIt2, class _OutIt> inline
_OutIt merge(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest)
- 将排好序的[_Frist1, _Last1)和[_Frist2, _Last2)合并到_Dest。
基于排序集合的一些算法
includes
template<class _InIt1, class _InIt2> inline
bool includes(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2)
- 判断[_Frist1, _Last1)是否包含[_Frist2, _Last2)。
- [_Frist1, _Last1)和[_Frist2, _Last2)都必须是排好序的。
基于堆的算法
make_heap
template<class _RanIt> inline
void make_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)
- 将区间[_First, _Last)转换成一个堆
- 堆结构采用max_heap，维持平衡二叉树
push_heap
template<class _RanIt> inline
void push_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)
- 向堆中添加一个元素，该算法的前提是假设[_First, _Last - 1)已经是一个堆，被添加到堆的元素为*(_Last - 1)。
- 堆结构采用max_heap，维持平衡二叉树
pop_heap
template<class _RanIt> inline
void pop_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)
- 从堆中弹出一个元素，该算法的前提是假设[_First, _Last)已经是一个堆，被添加到堆的元素为根顶元素。
- 堆结构采用max_heap，维持平衡二叉树
sort_heap
template<class _RanIt> inline
void sort_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)
- 将堆[_First, _Last)中的元素进行排序
- 堆结构采用max_heap，维持平衡二叉树
- Sort就是在不断pop_heap，因为每次pop都可以获得堆中的最大元素。
11.泛型算法_数值算法
#include<numeric>
accumulate(1)
template<class _InIt, class _Ty> inline
_Ty accumulate(_InIt _First, _InIt _Last, _Ty _Val)
- 对[_First, _Last)中的每个元素进行累加，设result=_Val，对于每个it属于[_First, _Last)，result += *it。
accumulate(2)
template<class _InIt, class _Ty, class _Fn2> inline
_Ty accumulate(_InIt _First, _InIt _Last, _Ty _Val, _Fn2 _Func)
- 对[_First, _Last)中的每个元素进行累加，设result=_Val，对于每个it属于[_First, _Last)，result =_Func(*it, result)。
inner_product(1)
template<class _InIt1, class _InIt2, class _Ty> inline
_Ty inner_product(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _Ty _Val)
- 对[_First1, _Last1)和[_First2, _Last2)进行如下操作，设result=_Val，对于每一个it1属于[_First1, _Last1)， result += (*it1) * (*(_First2 + (it1 - _First1)))。
inner_product(2)
template<class _InIt1, class _InIt2, class _Ty, class _Fn21, class _Fn22> inline
_Ty inner_product(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _Ty _Val, _Fn21 _Func1, _Fn22 _Func2)
- 对[_First1, _Last1)和[_First2, _Last2)进行如下操作，设result=_Val，对于每一个it1属于[_First1, _Last1)， result = _Func1(result, _Func2(*it1, *(_First2 + (it1 - _First1))))。
partial_sun(1)
template<class _InIt, class _OutIt> inline
_OutIt partial_sun(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest)
- 设it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = *_First + *(_First + 1)、...，以此类推
partial_sun(2)
template<class _InIt, class _OutIt, class _Fn2> inline
_OutIt partial_sun(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn2 _Func)
- 设it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = _Func(*_First, *(_First + 1))、...，以此类推
adjacent_difference(1)
template<class _InIt, class _OutIt> inline
_OutIt adjacent_difference(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest)
- 设it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = *(_First + 1) - *_First、...，以此类推
adjacent_difference(2)
template<class _InIt, class _OutIt, class _Fn2> inline
_OutIt adjacent_difference(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn2 _Func)
- 设it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = _Func(*(_First + 1), *_First)、...，以此类推
12.内存分配器
实现自定义的内存分配器：
- 定义MyAllocator为一个模板，放在wj命名空间：
namespace wj{
template <typanme T>
struct MyAllocator{ ... };
}
- 实现标准的一组typedef
typedef T value_type;
typedef T* pointer;
typedef const T* const_pointer;
typedef T& reference;
typedef const T& const_reference;
typedef size_t size_type;
typedef int difference_type;
- 定义内嵌的rebind模板：
template<typename U> struct rebind{
typedef MyAllocator<U> other;
}
- 构造函数
MyAllocator(){ }
MyAllocator(const MyAllocator<T>&){ }
template<typename U>
MyAllocator(const MyAllocator<U>&){ }
- 实现allocate函数：
pointer allocate(size_type n, const void *p = 0){
T* buffer = (T*)malloc((size_t)(n * sizeof(T)));
if(buffer == NULL){ // error handling
...
}
return buffer;
}
- 实现deallocate函数：
voie deallocate(pointer p, size_type n){
if(p != NULL)
free(p);
}
- 实现construct函数：
void vonstruct(pointer p, const T& value){
new(p)T(value);
}
- 实现destroy函数：
void destroy(pointer p, size_tpye n){
p->~T();
}
- 实现max_size函数：
size_type max_size() const{
return size_type(UINT_MAX / sizeof(T));
}
- 实现address函数：
pointer address(reference x){
return (pointer)&x;
}
- 实现const_address函数：
const_pointer address(const_reference x){
return (const_pointer)&x;
}
