文章目录
- 一、STL基本概念
- 1.泛型程序设计
- 2.STL中的基本的概念
- 二、容器概述
- 1.简介
- 2.顺序容器
- 3.关联容器
- 4.容器适配器
- 5.成员函数
- 三、迭代器
- 1.概念
- 2.双向迭代器
- 3.随机访问迭代器
- 4.容器上的迭代器类别
- 四、算法
- 1.概念
- 2.不变序列算法
- 2.变值算法
- 4.删除算法
- 5.变序算法
- 6.排序算法
- 7. 堆排序
- 8.有序区间算法
- 9.bitset
- 五、STL中的“大”、“小”和“相等”
- 1.STL中“大”“小” 的概念
- 2.STL中“相等”的概念
- 六、使用方法
- 1.vector
- 2.deque
- 3.双向链表list
- 4.set和multiset
- 5.map和multimap
- 6.stack
- 7.queue
- 7.priority_queue
- 8.容器适配器的元素个数
- 七、函数对象
- 1.定义
- 2.函数对象的应用
- 3.greater 函数对象类模板
- 4.引入函数对象后,STL中的“大”,“小”关系
- 总结
一、STL基本概念
1.泛型程序设计
- 简单地说就是使用模板的程序设计法。
- 将一些常用的数据结构(比如链表,数组,二叉树)和算法(比如排序,查找)写成模板,以后则不论数据结构里放的是什么对象,算法针对什么样的对象,则都不必重新实现数据结构,重新编写算法。
- 标准模板库 (Standard Template Library) 就是一些常用数据结构和算法的模板的集合。
- 有了STL,不必再写大多的标准数据结构和算法,并且可获得非常高的性能。
2.STL中的基本的概念
-
容器:可容纳各种数据类型的通用数据结构,是类模板
-
迭代器:可用于依次存取容器中元素,类似于指针
-
算法:用来操作容器中的元素的函数模板
sort()来对一个vector中的数据进行排序find()来搜索一个list中的对象算法本身与他们操作的数据的类型无关,因此他们可以在从简单数组到高度复杂容器的任何数据结构上使用。
二、容器概述
1.简介
-
可以用于存放各种类型的数据(基本类型的变量,对象等)的数据结构,都是类模版,分为三种:
1)顺序容器vector, deque,list2)关联容器set, multiset, map, multimap3)容器适配器stack, queue, priority_queue
-
对象被插入容器中时,被插入的是对象的一个复制品。许多算法,比如排序,查找,要求对容器中的元素进行比较,有的容器本身就是排序的,所以,放入容器的对象所属的类,往往还应该重载 == 和 < 运算符。
2.顺序容器
容器并非排序的,元素的插入位置同元素的值无关。
有vector,deque,list 三种
-
vector 头文件 <vector>
动态数组。元素在内存连续存放。随机存取任何元素都能在常数时间完成。在尾端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间)。
-
deque 头文件 <deque>
双向队列。元素在内存连续存放。随机存取任何元素都能在常数时间完成(但次于vector)。在两端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间)。
-
list 头文件 <list>
双向链表。元素在内存不连续存放。在任何位置增删元素都能在常数时间完成。不支持随机存取。
3.关联容器
- 元素是排序的
- 插入任何元素,都按相应的排序规则来确定其位置
- 在查找时具有非常好的性能
- 通常以平衡二叉树方式实现,插入和检索的时间都是 O(log(N))
set/multiset 头文件 <set>
set 即集合。set中不允许相同元素,multiset中允许存在相同的元素。map/multimap 头文件 <map>
map与set的不同在于map中存放的元素有且仅有两个成员变量,一个名为first,另一个名为second, map根据first值对元素进行从小到大排序,并可快速地根据first来检索元素。
map同multimap的不同在于是否允许相同first值的元素。stack :头文件 <stack>
栈。是项的有限序列,并满足序列中被删除、检索和修改的项只能是最近插入序列的项(栈顶的项)。后进先出。
4.容器适配器
queue 头文件 <queue>
队列。插入只可以在尾部进行,删除、检索和修改只允许从头部进行。先进先出。
priority_queue 头文件 <queue>
优先级队列。最高优先级元素总是第一个出列
5.成员函数
-
顺序容器和关联容器中都有的成员函数
begin 返回指向容器中第一个元素的迭代器end 返回指向容器中最后一个元素后面的位置的迭代器rbegin 返回指向容器中最后一个元素的迭代器rend 返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器erase 从容器中删除一个或几个元素clear 从容器中删除所有元素
-
顺序容器的常用成员函数
front :返回容器中第一个元素的引用back : 返回容器中最后一个元素的引用push_back : 在容器末尾增加新元素pop_back : 删除容器末尾的元素erase :删除迭代器指向的元素(可能会使该迭代器失效),或删除一个区间,返回被删除元素后面的那个元素的迭代器
三、迭代器
1.概念
- 用于指向顺序容器和关联容器中的元素
- 迭代器用法和指针类似
- 有const 和非 const两种
- 通过迭代器可以读取它指向的元素
- 通过非const迭代器还能修改其指向的元素
- 定义一个容器类的迭代器的方法可以是:
容器类名::iterator 变量名;
或者
容器类名::const_iterator 变量名;
访问一个迭代器指向的元素:
* 迭代器变量名
- 迭代器上可以执行 ++ 操作, 以使其指向容器中的下一个元素。如果迭代器到达了容器中的最后一个元素的后面,此时再使用它,就会出错,类似于使用NULL或未初始化的指针一样。
#include <vector>
#include "iostream"using namespace std;int main(){vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(15);v.push_back(3);//常量迭代器vector<int>::const_iterator i; for (i = v.begin();i != v.end();++i ) {cout << *i << " " ;}cout << endl;//反向迭代器vector<int>::reverse_iterator ri;for (ri = v.rbegin();ri != v.rend();++ri ) {cout << *ri << " " ;}cout << endl;//非常量迭代器vector<int>::iterator j;for( j = v.begin();j != v.end();j ++ )*j = 100;for( i = v.begin();i != v.end();i++ )cout << * i << ",";cout << endl;return 0;
}
2.双向迭代器
若p和p1都是双向迭代器,则可对p、p1可进行以下操作:
++p, p++ 使p指向容器中下一个元素--p, p-- 使p指向容器中上一个元素* p 取p指向的元素p = p1 赋值p == p1 , p!= p1 判断是否相等、不等
3.随机访问迭代器
若p和p1都是随机访问迭代器,则可对p、p1可进行以下操作:
双向迭代器的所有操作p += i 将p向后移动i个元素p -= i 将p向向前移动i个元素p + i 值为: 指向 p 后面的第i个元素的迭代器p - i 值为: 指向 p 前面的第i个元素的迭代器p[i] 值为: p后面的第i个元素的引用p < p1, p <= p1, p > p1, p>= p1p – p1 : p1和p之间的元素个数
4.容器上的迭代器类别
容器 | 容器上的迭代器类别 |
---|---|
vector | 随机访问 |
deque | 随机访问 |
list | 双向 |
set/multiset | 双向 |
map/multimap | 双向 |
stack | 不支持迭代器 |
queue | 不支持迭代器 |
priority_queue | 不支持迭代器 |
四、算法
1.概念
-
算法就是一个个函数模板, 大多数在
<algorithm>
中定义 -
STL中提供能在各种容器中通用的算法,比如查找,排序等
-
算法通过迭代器来操纵容器中的元素。许多算法可以对容器中的一个局部区间进行操作,因此需要两个参数,一个是起始元素的迭代器,一个是终止元素的后面一个元素的迭代器。比如,排序和查找
-
有的算法返回一个迭代器。比如 find() 算法,在容器中查找一个元素,并返回一个指向该元素的迭代器
-
算法可以处理容器,也可以处理普通数组
-
STL中的算法大致可以分为以下七类:
1)不变序列算法
2)变值算法
3)删除算法
4)变序算法
5)排序算法
6)有序区间算法
7)数值算法 -
大多重载的算法都是有两个版本的,其中一个是用“==”判断元素是否相等,或用“<”来比较大小;而另一个版本多出来一个类型参数“Pred”,以及函数形参“Pred op”,该版本通过表达式“op(x,y)”的返回值是ture还是false,来判断x是否“等于”y,或者x是否“小于”y。如下面的有两个版本的min_element:
iterate min_element(iterate first,iterate last);iterate min_element(iterate first,iterate last, Pred op);
2.不变序列算法
此类算法不会修改算法所作用的容器或对象,适用于所有容器。它们的时间复杂度都是O(n)的。
min求两个对象中较小的(可自定义比较器)
max求两个对象中较大的(可自定义比较器)
min_element求区间中的最小值(可自定义比较器)
max_element求区间中的最大值(可自定义比较器)
for_each对区间中的每个元素都做某种操作
count计算区间中等于某值的元素个数
count_if计算区间中符合某种条件的元素个数
find在区间中查找等于某值的元素
find_if在区间中查找符合某条件的元素
find_end在区间中查找另一个区间最后一次出现的位置(可自定义比较器)
find_first_of在区间中查找第一个出现在另一个区间中的元素 (可自定义比较器)
adjacent_find在区间中寻找第一次出现连续两个相等元素的位置(可自定义比较器)
search在区间中查找另一个区间第一次出现的位置(可自定义比较器)
search_n在区间中查找第一次出现等于某值的连续n个元素(可自定义比较器)
equal判断两区间是否相等(可自定义比较器)
mismatch逐个比较两个区间的元素,返回第一次发生不相等的两个元素的位置(可自定义比较器)
lexicographical_compare按字典序比较两个区间的大小(可自定义比较器)for_each
template<class InIt, class Fun>
Fun for_each(InIt first, InIt last, Fun f);
对[first,last)中的每个元素 e ,执行 f(e) , 要求 f(e)不能改变e。count:
template<class InIt, class T>
size_t count(InIt first, InIt last, const T& val);
计算[first,last) 中等于val的元素个数count_if
template<class InIt, class Pred>
size_t count_if(InIt first, InIt last, Pred pr);
计算[first,last) 中符合pr(e) == true 的元素 e的个数min_element:
template<class FwdIt>
FwdIt min_element(FwdIt first, FwdIt last);
返回[first,last) 中最小元素的迭代器,以 “< ”作比较器。最小指没有元素比它小,而不是它比别的不同元素都小因为即便a!= b, a<b 和b<a有可能都不成立max_element:
template<class FwdIt>
FwdIt max_element(FwdIt first, FwdIt last);
返回[first,last) 中最大元素(它不小于任何其他元素,但不见得其他不同元素都小于它)的迭代器,以 “< ”作比较器。find
template<class InIt, class T>
InIt find(InIt first, InIt last, const T& val);
返回区间 [first,last) 中的迭代器 i ,使得 * i == valfind_if
template<class InIt, class Pred>
InIt find_if(InIt first, InIt last, Pred pr);
返回区间 [first,last) 中的迭代器 i, 使得 pr(*i) == true
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
class A {
public: int n;A(int i):n(i) { }
};
bool operator<( const A & a1, const A & a2) {cout << "< called,a1="<< a1.n << " a2=" << a2.n << endl;if( a1.n == 3 && a2.n == 7)return true;return false;
}
int main() {A aa[] = { 3,5,7,2,1};cout << min_element(aa,aa+5)->n << endl;cout << max_element(aa,aa+5)->n << endl;return 0;
}
< called,a1=5 a2=3
< called,a1=7 a2=3
< called,a1=2 a2=3
< called,a1=1 a2=3
3
< called,a1=3 a2=5
< called,a1=3 a2=7
< called,a1=7 a2=2
< called,a1=7 a2=1
7
2.变值算法
此类算法会修改源区间或目标区间元素的值。值被修改的那个区间,不可以是属于关联容器的。
for_each对区间中的每个元素都做某种操作
copy复制一个区间到别处
copy_backward复制一个区间到别处,但目标区前是从后往前被修改的
transform将一个区间的元素变形后拷贝到另一个区间
swap_ranges交换两个区间内容
fill用某个值填充区间
fill_n用某个值替换区间中的n个元素
generate用某个操作的结果填充区间
generate_n用某个操作的结果替换区间中的n个元素
replace将区间中的某个值替换为另一个值
replace_if将区间中符合某种条件的值替换成另一个值
replace_copy将一个区间拷贝到另一个区间,拷贝时某个值要换成新值拷过去
replace_copy_if将一个区间拷贝到另一个区间,拷贝时符合某条件的值要换成新值拷过去transform
template<class InIt, class OutIt, class Unop>
OutIt transform(InIt first, InIt last, OutIt x, Unop uop);
对[first,last)中的每个迭代器 I ,执行 uop( * I ) ; 并将结果依次放入从 x 开始的地方。要求 uop( * I ) 不得改变 * I 的值。
本模板返回值是个迭代器,即 x + (last-first)x 可以和 first相等。
#include <vector>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <iterator>using namespace std;class CLessThen9 {
public:bool operator()(int n) { return n < 9; }
};void outputSquare(int value)
{cout << value * value << " ";
}int calculateCube(int value)
{return value * value * value;
}int main() {const int SIZE = 10;int a1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};int a2[] = {100, 2, 8, 1, 50, 3, 8, 9, 10, 2};vector<int> v(a1, a1 + SIZE);ostream_iterator<int> output(cout, " ");random_shuffle(v.begin(), v.end());cout << endl << "1) ";copy(v.begin(), v.end(), output);copy(a2, a2 + SIZE, v.begin());cout << endl << "2)";cout << count(v.begin(), v.end(), 8);cout << endl << "3)";cout << count_if(v.begin(), v.end(), CLessThen9());cout << endl << "4)";cout << *(min_element(v.begin(), v.end()));cout << endl << "5)";cout << *(max_element(v.begin(), v.end()));cout << endl << "6) ";cout << accumulate(v.begin(), v.end(), 0);//求和cout << endl << "7) ";for_each(v.begin(), v.end(), outputSquare);vector<int> cubes(SIZE);transform(a1, a1 + SIZE, cubes.begin(), calculateCube);cout << endl << "8) ";copy(cubes.begin(), cubes.end(), output);return 0;
}
1) 9 2 10 3 1 6 8 4 5 7
2)2
3)6
4)1
5)100
6) 193
7) 10000 4 64 1 2500 9 64 81 100 4
8) 1 8 27 64 125 216 343 512 729 1000
4.删除算法
删除算法会删除一个容器里的某些元素。这里所说的“删除”,并不会使容器里的元素减少,其工作过程
是:将所有应该被删除的元素看做空位子,然后用留下的元素从后往前移,依次去填空位子。元素往前移后,它原来的位置也就算是空位子,也应由后面的留下的元素来填上。最后,没有被填上的空位子,维持其原来的值不变。删除算法不应作用于关联容器。
remove删除区间中等于某个值的元素
remove_if删除区间中满足某种条件的元素
remove_copy拷贝区间到另一个区间。等于某个值的元素不拷贝
remove_copy_if拷贝区间到另一个区间。符合某种条件的元素不拷贝
unique删除区间中连续相等的元素,只留下一个(可自定义比较器)
unique_copy拷贝区间到另一个区间。连续相等的元素,只拷贝第一个到目标区间 (可自定义比较器)uniquetemplate<class FwdIt> FwdIt unique(FwdIt first, FwdIt last); 用 == 比较是否等template<class FwdIt, class Pred> FwdIt unique(FwdIt first, FwdIt last, Pred pr);用 pr 比较是否等
对[first,last) 这个序列中连续相等的元素,只留下第一个。
返回值是迭代器,指向元素删除后的区间的最后一个元素的后面。
int main()
{int a[5] = { 1,2,3,2,5};int b[6] = { 1,2,3,2,5,6};ostream_iterator<int> oit(cout,",");int * p = remove(a,a+5,2);cout << "1) ";copy(a,a+5,oit);cout << endl;//输出 1) 1,3,5,2,5,cout << "2) " << p - a << endl; //输出 2) 3vector<int> v(b,b+6);remove(v.begin(),v.end(),2);cout << "3) ";copy(v.begin(),v.end(),oit);cout << endl;//输出 3) 1,3,5,6,5,6,cout << "4) "; cout << v.size() << endl;//v中的元素没有减少,输出 4) 6return 0;
}
1) 1,3,5,2,5,
2) 3
3) 1,3,5,6,5,6,
4) 6
5.变序算法
变序算法改变容器中元素的顺序,但是不改变元素的值。变序算法不适用于关联容器。此类算法复杂度都是O(n)的。
reverse颠倒区间的前后次序
reverse_copy把一个区间颠倒后的结果拷贝到另一个区间,源区间不变
rotate将区间进行循环左移
rotate_copy将区间以首尾相接的形式进行旋转后的结果拷贝到另一个区间,源区间不变
next_permutation将区间改为下一个排列(可自定义比较器)
prev_permutation将区间改为上一个排列(可自定义比较器)
random_shuffle随机打乱区间内元素的顺序
partition把区间内满足某个条件的元素移到前面,不满足该条件的移到后面
stable_patition把区间内满足某个条件的元素移到前面,不满足该条件的移到后面。而且对这两部分元素,分别保持它们原来的先后次序不变
int main()
{string str = "231";char szStr[] = "324";while (next_permutation(str.begin(), str.end())){cout << str << endl;}cout << "****" << endl;while (next_permutation(szStr,szStr + 3)){cout << szStr << endl;}sort(str.begin(),str.end());cout << "****" << endl;while (next_permutation(str.begin(), str.end())){cout << str << endl;}return 0;
}
312
321
****
342
423
432
****
132
213
231
312
321
int main()
{int a[] = { 8,7,10 };list<int> ls(a , a + 3);while( next_permutation(ls.begin(),ls.end())){list<int>::iterator i;for( i = ls.begin();i != ls.end(); ++i)cout << * i << " ";cout << endl;}
}
8 10 7
10 7 8
10 8 7
6.排序算法
排序算法比前面的变序算法复杂度更高,一般是O(n×log(n))。排序算法需要随机访问迭代器的支持,因而不适用于关联容器和list。
-
sort 实际上是快速排序,时间复杂度 O(n*log(n));平均性能最优。但是最坏的情况下,性能可能非常差。
-
如果要保证“最坏情况下”的性能,那么可以使用stable_sort。
-
stable_sort 实际上是归并排序,特点是能保持相等元素之间的先后次序。
-
在有足够存储空间的情况下,复杂度为 n * log(n),否则复杂度为 n * log(n) * log(n)。
-
stable_sort 用法和 sort相同。
-
排序算法要求随机存取迭代器的支持,所以list 不能使用排序算法,要使用list::sort。
sort将区间从小到大排序(可自定义比较器)。stable_sort将区间从小到大排序,并保持相等元素间的相对次序(可自定义比较器)。partial_sort对区间部分排序,直到最小的n个元素就位(可自定义比较器)。partial_sort_copy将区间前n个元素的排序结果拷贝到别处。源区间不变(可自定义比较器)。nth_element对区间部分排序,使得第n小的元素(n从0开始算)就位,而且比它小的都在它前面,比它大的都在它后面(可自定义比较器)。make_heap使区间成为一个“堆”(可自定义比较器)。push_heap将元素加入一个是“堆”区间(可自定义比较器)。pop_heap从 “堆”区间删除堆顶元素(可自定义比较器)。sort_heap将一个“堆”区间进行排序,排序结束后,该区间就是普通的有序区间,不再是 “堆”了(可自定义比较器)。partial_sort : 部分排序,直到 前 n 个元素就位即可。nth_element : 排序,直到第 n个元素就位,并保证比第n个元素小的元素都在第 n 个元素之前即可。partition: 改变元素次序,使符合某准则的元素放在前面
sort 快速排序:
template<class RanIt> void sort(RanIt first, RanIt last); 按升序排序。判断x是否应比y靠前,就看 x < y 是否为truetemplate<class RanIt, class Pred>void sort(RanIt first, RanIt last, Pred pr);按升序排序。判断x是否应比y靠前,就看 pr(x,y) 是否为true
class MyLess {
public:bool operator()(int n1, int n2) {return (n1 % 10) < (n2 % 10);}
};int main() {int a[] = {14, 2, 9, 111, 78};sort(a, a + 5, MyLess());int i;for (i = 0; i < 5; i++)cout << a[i] << " ";cout << endl;sort(a, a + 5, greater<int>());for (i = 0; i < 5; i++)cout << a[i] << " ";
}
111 2 14 78 9
111 78 14 9 2
7. 堆排序
堆:一种二叉树,最大元素总是在堆顶上,二叉树中任何节点的子节点总是小于或等于父节点的值
-
什么是堆?
n个记录的序列,其所对应的关键字的序列为{k0, k1, k2, …, kn-1},若有如下关系成立时,
则称该记录序列构成一个堆。
ki≥k2i+1且 ki≥k2i+2, 其中i=0, 1, …,
例如,下面的关键字序列构成一个堆。
96 83 27 38 11 9
y r p d f b k a c
堆排序的各种算法,如make_heap等,需要随机访问迭代器的支持。 -
make_heap 函数模板
template<class RanIt> void make_heap(RanIt first, RanIt last); 将区间 [first,last) 做成一个堆。用 < 作比较器template<class RanIt, class Pred> void make_heap(RanIt first, RanIt last, Pred pr);将区间 [first,last) 做成一个堆。用 pr 作比较器
-
push_heap 函数模板
template<class RanIt>void push_heap(RanIt first, RanIt last); template<class RanIt, class Pred> void push_heap(RanIt first, RanIt last, Pred pr);
在[first,last-1)已经是堆的情况下,该算法能将[first,last)变成堆,时间复杂度O(log(n))。
往已经是堆的容器中添加元素,可以在每次 push_back 一个元素后,再调用 push_heap算法。 -
pop_heap 函数模板
取出堆中最大的元素template<class RanIt> void pop_heap(RanIt first, RanIt last); template<class RanIt, class Pred> void pop_heap(RanIt first, RanIt last, Pred pr);
将堆中的最大元素,即 * first ,移到 last –1 位置,原 * (last –1 )被移到前面某个位置,并且移动后[first,last –1)仍然是个堆。要求原[first,last)就是个堆。
复杂度 O(log(n))
8.有序区间算法
有序区间算法要求所操作的区间是已经从小到大排好序的,而且需要随机访问迭代器的支持。所以有序区间算法不能用于关联容器和list。
binary_search判断区间中是否包含某个元素。
includes判断是否一个区间中的每个元素,都在另一个区间中。
lower_bound查找最后一个不小于某值的元素的位置。
upper_bound查找第一个大于某值的元素的位置。
equal_range同时获取lower_bound和upper_bound。
merge合并两个有序区间到第三个区间。
set_union将两个有序区间的并拷贝到第三个区间
set_intersection将两个有序区间的交拷贝到第三个区间
set_difference将两个有序区间的差拷贝到第三个区间
set_symmetric_difference将两个有序区间的对称差拷贝到第三个区间
inplace_merge将两个连续的有序区间原地合并为一个有序区间binary_search
折半查找,要求容器已经有序且支持随机访问迭代器,返回是否找到template<class FwdIt, class T>bool binary_search(FwdIt first, FwdIt last, const T& val); 上面这个版本,比较两个元素x,y 大小时, 看 x < ytemplate<class FwdIt, class T, class Pred> bool binary_search(FwdIt first, FwdIt last, const T& val, Pred pr);上面这个版本,比较两个元素x,y 大小时, 若 pr(x,y) 为true,则认为x小于ylower_bound:template<class FwdIt, class T> FwdIt lower_bound(FwdIt first, FwdIt last, const T& val);
要求[first,last)是有序的,
查找[first,last)中的,最大的位置 FwdIt,使得[first,FwdIt) 中所有的元素都比 val 小upper_boundtemplate<class FwdIt, class T>FwdIt upper_bound(FwdIt first, FwdIt last, const T& val);
要求[first,last)是有序的,
查找[first,last)中的,最小的位置 FwdIt,使得[FwdIt,last) 中所有的元素都比 val 大equal_rangetemplate<class FwdIt, class T> pair<FwdIt, FwdIt> equal_range(FwdIt first, FwdIt last, const T& val);
要求[first,last)是有序的,
返回值是一个pair, 假设为 p, 则:
[first,p.first) 中的元素都比 val 小
[p.second,last)中的所有元素都比 val 大
p.first 就是lower_bound的结果
p.last 就是 upper_bound的结果mergetemplate<class InIt1, class InIt2, class OutIt> OutIt merge(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x);用 < 作比较器template<class InIt1, class InIt2, class OutIt, class Pred> OutIt merge(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x, Pred pr);用 pr 作比较器
把[first1,last1), [ first2,last2) 两个升序序列合并,形成第3 个升序序列,第3个升序序列以 x 开头。includestemplate<class InIt1, class InIt2> bool includes(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2);template<class InIt1, class InIt2, class Pred> bool includes(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, Pred pr);
判断 [first2,last2)中的每个元素,是否都在[first1,last1)中第一个用 <作比较器,第二个用 pr 作比较器, pr(x,y) == true说明 x,y相等。set_differencetemplate<class InIt1, class InIt2, class OutIt> OutIt set_difference(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x); template<class InIt1, class InIt2, class OutIt, class Pred> OutIt set_difference(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x, Pred pr);
求出[first1,last1)中,不在[first2,last2)中的元素,放到 从 x开始的地方。如果 [first1,last1) 里有多个相等元素不在[first2,last2)中,则这多个元素也都会被放入x代表的目标区间里。set_intersectiontemplate<class InIt1, class InIt2, class OutIt> OutIt set_intersection(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x); template<class InIt1, class InIt2, class OutIt, class Pred> OutIt set_intersection(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x, Pred pr);
求出[first1,last1)和[first2,last2)中共有的元素,放到从 x开始的地方。
若某个元素e 在[first1,last1)里出现 n1次,在[first2,last2)里出现n2次,则该元素在目标区间里出现min(n1,n2)次。set_symmetric_differencetemplate<class InIt1, class InIt2, class OutIt> OutIt set_symmetric_difference(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x); template<class InIt1, class InIt2, class OutIt, class Pred> OutIt set_symmetric_difference(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x, Pred pr);
把两个区间里相互不在另一区间里的元素放入x开始的地方。set_uniontemplate<class InIt1, class InIt2, class OutIt>OutIt set_union(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x); 用<比较大小template<class InIt1, class InIt2, class OutIt, class Pred> OutIt set_union(InIt1 first1, InIt1 last1, InIt2 first2, InIt2 last2, OutIt x, Pred pr); 用 pr 比较大小
求两个区间的并,放到以 x开始的位置。
若某个元素e 在[first1,last1)里出现 n1次,在[first2,last2)里出现n2次,则该元素在目标区间里出现max(n1,n2)次。
bool Greater10(int n)
{return n > 10;
}int main() {const int SIZE = 10;int a1[] = { 2,8,1,50,3,100,8,9,10,2 };vector<int> v(a1,a1+SIZE);cout << "0) ";for (vector<int>::iterator i = v.begin(); i !=v.end() ; ++i) {cout << *i << " ";}cout << endl;ostream_iterator<int> output(cout," ");vector<int>::iterator location;location = find(v.begin(),v.end(),10);if( location != v.end()) {cout << endl << "1) " << location - v.begin();}location = find_if( v.begin(),v.end(),Greater10);if( location != v.end())cout << endl << "2) " << location - v.begin();sort(v.begin(),v.end());if( binary_search(v.begin(),v.end(),9)) {cout << endl << "3) " << "9 found";}
}
0) 2 8 1 50 3 100 8 9 10 2
1) 8
2) 3
3) 9 found
9.bitset
template<size_t N>
class bitset
{
…..
};
实际使用的时候,N是个整型常数
如:
bitset<40> bst;
bst是一个由40位组成的对象,用bitset的函数可以方便地访问任
何一位。
bitset的成员函数:
bitset<N>& operator&=(const bitset<N>& rhs);
bitset<N>& operator|=(const bitset<N>& rhs);
bitset<N>& operator^=(const bitset<N>& rhs);
bitset<N>& operator<<=(size_t num);
bitset<N>& operator>>=(size_t num);
bitset<N>& set(); //全部设成1
bitset<N>& set(size_t pos, bool val = true); //设置某位
bitset<N>& reset(); //全部设成0
bitset<N>& reset(size_t pos); //某位设成0
bitset<N>& flip(); //全部翻转
bitset<N>& flip(size_t pos); //翻转某位
reference operator[](size_t pos); //返回对某位的引用
bool operator[](size_t pos) const; //判断某位是否为1
reference at(size_t pos);
bool at(size_t pos) const;
unsigned long to_ulong() const; //转换成整数
string to_string() const; //转换成字符串
size_t count() const; //计算1的个数
size_t size() const;
bool operator==(const bitset<N>& rhs) const;
bool operator!=(const bitset<N>& rhs) const;
bool test(size_t pos) const; //测试某位是否为 1
bool any() const; //是否有某位为1
bool none() const; //是否全部为0
bitset<N> operator<<(size_t pos) const;
bitset<N> operator>>(size_t pos) const;
bitset<N> operator~();
static const size_t bitset_size = N;
注意:第0位在最右边
五、STL中的“大”、“小”和“相等”
1.STL中“大”“小” 的概念
- 关联容器内部的元素是从小到大排序的
- 有些算法要求其操作的区间是从小到大排序的,称为“有序区间算法”
例:binary_search - 有些算法会对区间进行从小到大排序,称为“排序算法”
例: sort - 还有一些其他算法会用到“大”,“小”的概念
- 使用STL时,在缺省的情况下,以下三个说法等价:
1) x比y小
2) 表达式“x<y”为真
3) y比x大
2.STL中“相等”的概念
- 有时,“x和y相等”等价于“x==y为真”
例:在未排序的区间上进行的算法,如顺序查找find
…… - 有时“x和y相等”等价于“x小于y和y小于x同时为假”
例:
有序区间算法,如binary_search
关联容器自身的成员函数find
……
class A {int v;public:A(int n):v(n) { }bool operator < ( const A & a2) const {//必须为常量成员函数cout << v << "<" << a2.v << "?" << endl;return false;}bool operator ==(const A & a2) const {cout << v << "==" << a2.v << "?" << endl;return v == a2.v;}
};
int main()
{A a [] ={ A(1),A(2),A(3),A(4),A(5) };cout << binary_search(a,a+4,A(9));//折半查找return 0;
}
3<9?
2<9?
1<9?
9<1?
1
六、使用方法
1.vector
vector 示例程序
#include "iostream"
#include "vector"
using namespace std;
template<class T>
void PrintVector( T s, T e)
{for(; s != e; ++s)cout << * s << " ";cout << endl;
}int main() {int a[5] = { 1,2,3,4,5 };vector<int> v(a,a+5); //将数组a的内容放入vcout << "1) " << v.end() - v.begin() << endl;//两个随机迭代器可以相减,输出 1) 5cout << "2) "; PrintVector(v.begin(),v.end());//2) 1 2 3 4 5v.insert(v.begin() + 2, 13); //在begin()+2位置插入 13cout << "3) "; PrintVector(v.begin(),v.end());//3) 1 2 13 3 4 5v.erase(v.begin() + 2); //删除位于 begin() + 2的元素cout << "4) "; PrintVector(v.begin(),v.end());//4) 1 2 3 4 5vector<int> v2(4,100); //v2 有4个元素,都是100v2.insert(v2.begin(),v.begin()+ 1,v.begin()+3);//将v的一段插入v2开头cout << "5) v2: "; PrintVector(v2.begin(),v2.end());//5) v2: 2 3 100 100 100 100v.erase(v.begin() + 1, v.begin() + 3);//删除 v 上的一个区间,即 2,3cout << "6) "; PrintVector(v.begin(),v.end());//6) 1 4 5return 0;
}
1) 5
2) 1 2 3 4 5
3) 1 2 13 3 4 5
4) 1 2 3 4 5
5) v2: 2 3 100 100 100 100
6) 1 4 5
#include <iostream>
#include "vector"
#include "algorithm"
using namespace std;int main() { //find算法示例int array[10] = {10,20,30,40};vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);vector<int>::iterator p;p = find(v.begin(),v.end(),3);if( p != v.end())cout << * p << endl; //输出3p = find(v.begin(),v.end(),9);if( p == v.end())cout << "not found " << endl;p = find(v.begin()+1,v.end()-2,1);//整个容器:[1,2,3,4], 查找区间:[2,3)if( p != v.end())cout << * p << endl;int * pp = find( array,array+4,20);//数组名是迭代器cout << * pp << endl;
}
2.deque
所有适用于 vector的操作都适用于 deque。
deque还有 push_front(将元素插入到前面) 和pop_front(删除最前面的元素)操作,复杂度是O(1)
3.双向链表list
-
在任何位置插入删除都是常数时间,不支持随机存取。
-
除了具有所有顺序容器都有的成员函数以外,还支持8个成员函数:
push_front: 在前面插入pop_front: 删除前面的元素sort: 排序 ( list 不支持 STL 的算法 sort)remove: 删除和指定值相等的所有元素unique: 删除所有和前一个元素相同的元素(要做到元素不重复,则unique之前还需要 sort)merge: 合并两个链表,并清空被合并的那个reverse: 颠倒链表splice: 在指定位置前面插入另一链表中的一个或多个元素,并在另一链表中删除被插入的元素
#include <list>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;class A {
private:int n;
public:A( int n_ ) { n = n_; }friend bool operator<( const A & a1, const A & a2);friend bool operator==( const A & a1, const A & a2);friend ostream & operator <<( ostream & o, const A & a);
};
bool operator<( const A & a1, const A & a2) {return a1.n < a2.n;
}
bool operator==( const A & a1, const A & a2) {return a1.n == a2.n;
}
ostream & operator <<( ostream & o, const A & a) {o << a.n;return o;
}template <class T>
void PrintList(const list<T> & lst) {
//不推荐的写法,还是用两个迭代器作为参数更好int tmp = lst.size();if( tmp > 0 ) {typename list<T>::const_iterator i;i = lst.begin();for( i = lst.begin();i != lst.end(); i ++)cout << * i << ",";}
}// typename用来说明 list<T>::const_iterator是个类型//在vs中不写也可以int main() {list<A> lst1,lst2;lst1.push_back(1);lst1.push_back(3);lst1.push_back(2);lst1.push_back(4);lst1.push_back(2);lst2.push_back(10);lst2.push_front(20);lst2.push_back(30);lst2.push_back(30);lst2.push_back(30);lst2.push_front(40);lst2.push_back(40);cout << "1) "; PrintList( lst1); cout << endl;
// 1) 1,3,2,4,2,cout << "2) "; PrintList( lst2); cout << endl;
// 2) 40,20,10,30,30,30,40,lst2.sort();cout << "3) "; PrintList( lst2); cout << endl;
//3) 10,20,30,30,30,40,40,lst2.pop_front();cout << "4) "; PrintList( lst2); cout << endl;
//4) 20,30,30,30,40,40,lst1.remove(2); //删除所有和A(2)相等的元素cout << "5) "; PrintList( lst1); cout << endl;
//5) 1,3,4,lst2.unique(); //删除所有和前一个元素相等的元素cout << "6) "; PrintList( lst2); cout << endl;
//6) 20,30,40,lst1.merge (lst2); //合并 lst2到lst1并清空lst2cout << "7) "; PrintList( lst1); cout << endl;
//7) 1,3,4,20,30,40,cout << "8) "; PrintList( lst2); cout << endl;
//8)lst1.reverse();cout << "9) "; PrintList( lst1); cout << endl;
//9) 40,30,20,4,3,1,lst2.push_back (100);lst2.push_back (200);lst2.push_back (300);lst2.push_back (400);list<A>::iterator p1,p2,p3;p1 = find(lst1.begin(),lst1.end(),3);p2 = find(lst2.begin(),lst2.end(),200);p3 = find(lst2.begin(),lst2.end(),400);lst1.splice(p1,lst2,p2, p3);
//将[p2,p3)插入p1之前,并从lst2中删除[p2,p3)cout << "10) "; PrintList( lst1); cout << endl;
//10) 40,30,20,4,200,300,3,1,cout << "11) "; PrintList( lst2); cout << endl;
//11) 100,400,return 0;
}
4.set和multiset
set, multiset, map, multimap
-
内部元素有序排列,新元素插入的位置取决于它的值,查找速度快。
-
除了各容器都有的函数外,还支持以下成员函数:
find: 查找等于某个值 的元素(x小于y和y小于x同时不成立即为相等)lower_bound : 查找某个下界upper_bound : 查找某个上界equal_range : 同时查找上界和下界count :计算等于某个值的元素个数(x小于y和y小于x同时不成立即为相等)insert: 用以插入一个元素或一个区间
pair 模板
map/multimap容器里放着的都是pair模版类的对象,且按first从小到大排序
template<class _T1, class _T2>
struct pair
{typedef _T1 first_type;typedef _T2 second_type;_T1 first;_T2 second;pair(): first(), second() { }pair(const _T1& __a, const _T2& __b): first(__a), second(__b) { }template<class _U1, class _U2>pair(const pair<_U1, _U2>& __p): first(__p.first), second(__p.second) { }
};
示例:
int main(){pair<int,int> p(pair<double,double>(5.5,4.6));cout<< p.first << " " << p.second << endl;return 0;
}
multiset
template<class Key, class Pred = less<Key>,
class A = allocator<Key> >
class multiset { …… };
- Pred类型的变量决定了multiset 中的元素,“一个比另一个小”是怎么定义的。
multiset运行过程中,比较两个元素x,y的大小的做法,就是生成一个 Pred类型的
变量,假定为 op,若表达式op(x,y) 返回值为true,则 x比y小。
Pred的缺省类型是 less。 - less 模板的定义:
template<class T>
struct less : public binary_function<T, T, bool>
{ bool operator()(const T& x, const T& y) { return x < y ; } const; };
//less模板是靠 < 来比较大小的
-
multiset的成员函数
iterator find(const T & val);在容器中查找值为val的元素,返回其迭代器。如果找不到,返回end()。iterator insert(const T & val); 将val插入到容器中并返回其迭代器。void insert( iterator first,iterator last); 将区间[first,last)插入容器。int count(const T & val); 统计有多少个元素的值和val相等。iterator lower_bound(const T & val);查找一个最大的位置 it,使得[begin(),it) 中所有的元素都比 val 小。iterator upper_bound(const T & val);查找一个最小的位置 it,使得[it,end()) 中所有的元素都比 val 大。pair<iterator,iterator> equal_range(const T & val);同时求得lower_bound和upper_bound。iterator erase(iterator it);删除it指向的元素,返回其后面的元素的迭代器(Visual studio 2010上如此,但是在C++标准和Dev C++中,返回值不是这样)。
#include <set> //使用multiset须包含此文件template<class T>
void Print(T first, T last) {for (; first != last; ++first)cout << *first << " ";cout << endl;
}class A {
private:int n;
public:A(int n_) { n = n_; }friend bool operator<(const A &a1, const A &a2) { return a1.n < a2.n; }friend ostream &operator<<(ostream &o, const A &a2) {o << a2.n;return o;}friend class MyLess;
};struct MyLess {bool operator()(const A &a1, const A &a2)
//按个位数比大小{ return (a1.n % 10) < (a2.n % 10); }
};typedef multiset<A> MSET1; //MSET1用 "<"比较大小
typedef multiset<A, MyLess> MSET2; //MSET2用 MyLess::operator()比较大小int main() {const int SIZE = 6;A a[SIZE] = {4, 22, 19, 8, 33, 40};MSET1 m1;m1.insert(a, a + SIZE);m1.insert(22);cout << "1) " << m1.count(22) << endl; //输出 1) 2cout << "2) ";Print(m1.begin(), m1.end()); //输出 2) 4 8 19 22 22 33 40//m1元素:4 8 19 22 22 33 40MSET1::iterator pp = m1.find(19);if (pp != m1.end()) //条件为真说明找到cout << "found" << endl;//本行会被执行,输出 foundcout << "3) ";cout << *m1.lower_bound(22) << ","<< *m1.upper_bound(22) << endl;
//输出 3) 22,33pp = m1.erase(m1.lower_bound(22), m1.upper_bound(22));
//pp指向被删元素的下一个元素cout << "4) ";Print(m1.begin(), m1.end()); //输出 4) 4 8 19 33 40cout << "5) ";cout << *pp << endl; //输出 5) 33MSET2 m2; // m2里的元素按n的个位数从小到大排m2.insert(a, a + SIZE);cout << "6) ";Print(m2.begin(), m2.end()); //输出 6) 40 22 33 4 8 19return 0;
}
1) 2
2) 4 8 19 22 22 33 40
found
3) 22,33
4) 4 8 19 33 40
5) 33
6) 40 22 33 4 8 19
set
插入set中已有的元素时,忽略插入。
template<class Key, class Pred = less<Key>,
class A = allocator<Key> >
class set { … }
示例:
#include "set"
int main() {typedef set<int>::iterator IT;int a[5] = { 3,4,6,1,2 };set<int> st(a,a+5); // st里是 1 2 3 4 6pair< IT,bool> result;result = st.insert(5); // st变成 1 2 3 4 5 6if( result.second ) //插入成功则输出被插入元素cout << * result.first << " inserted" << endl; //输出: 5 insertedif( st.insert(5).second )cout << * result.first << endl;elsecout << * result.first << " already exists" << endl; //输出 5 already existspair<IT,IT> bounds = st.equal_range(4);cout << * bounds.first << "," << * bounds.second ; //输出:4,5return 0;
}
5.map和multimap
- multimap
template<class Key, class T, class Pred = less<Key>,
class A = allocator<T> >
class multimap {
….
typedef pair<const Key, T> value_type;
…….
}; //Key 代表关键字的类型
multimap中的元素由 <关键字,值>组成,每个元素是一个pair对象,关键字就是first成员变量,其类型是Keymultimap 中允许多个元素的关键字相同。元素按照first成员变量从小到大排列,缺省情况下用 less<Key> 定义关键字的“小于”关系。
示例:
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main() {typedef multimap<int,double,less<int> > mmid;mmid pairs;cout << "1) " << pairs.count(15) << endl;pairs.insert(mmid::value_type(15,2.7));//typedef pair<const Key, T> value_type;pairs.insert(mmid::value_type(15,99.3));cout << "2) " << pairs.count(15) << endl; //求关键字等于某值的元素个数pairs.insert(mmid::value_type(30,111.11));pairs.insert(mmid::value_type(10,22.22));pairs.insert(mmid::value_type(25,33.333));pairs.insert(mmid::value_type(20,9.3));for( mmid::const_iterator i = pairs.begin();i != pairs.end() ;i ++ )cout << "(" << i->first << "," << i->second << ")" << ",";
}
1) 0
2) 2
(10,22.22),(15,2.7),(15,99.3),(20,9.3),(25,33.333),(30,111.11),
- map
template<class Key, class T, class Pred = less<Key>,
class A = allocator<T> >
class map { ….typedef pair<const Key, T> value_type; …….
};
map 中的元素都是pair模板类对象。关键字(first成员变量)各不相同。元素按照关键字从小到大排列,缺省情况下用 less<Key>,即“<” 定义“小于”。
map的[ ]成员函数
若pairs为map模版类的对象,pairs[key]返回对关键字等于key的元素的值(second成员变量)的引用。若没有关键字为key的元素,则会往pairs里插入一个关键字为key的元素,其值用无参构造函数初始化,并返回其值的引用.如:map<int,double> pairs;则pairs[50] = 5; 会修改pairs中关键字为50的元素,使其值变成5。若不存在关键字等于50的元素,则插入此元素,并使其值变为5。
示例:
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
template <class Key,class Value>
ostream & operator <<( ostream & o, const pair<Key,Value> & p)
{o << "(" << p.first << "," << p.second << ")";return o;
}
int main() {typedef map<int, double, less<int> > mmid;mmid pairs;cout << "1) " << pairs.count(15) << endl; //0pairs.insert(mmid::value_type(15, 2.7));pairs.insert(make_pair(15, 99.3)); //make_pair生成一个pair对象 //添加失败cout << "2) " << pairs.count(15) << endl;pairs.insert(mmid::value_type(20, 9.3));mmid::iterator i;cout << "3) ";for (i = pairs.begin(); i != pairs.end(); i++)cout << *i << ",";cout << endl;cout << "4) ";int n = pairs[40];//如果没有关键字为40的元素,则插入一个for (i = pairs.begin(); i != pairs.end(); i++)cout << *i << ",";cout << endl;cout << "5) ";pairs[15] = 6.28; //把关键字为15的元素值改成6.28for (i = pairs.begin(); i != pairs.end(); i++)cout << *i << ",";
}
1) 0
2) 1
3) (15,2.7),(20,9.3),
4) (15,2.7),(20,9.3),(40,0),
5) (15,6.28),(20,9.3),(40,0),
6.stack
- stack 是后进先出的数据结构,只能插入,删除,访问栈顶的元素。
- 可用 vector, list, deque来实现。缺省情况下,用deque实现。
用 vector和deque实现,比用list实现性能好。
template<class T, class Cont = deque<T> >
class stack {
…..
};
stack 上可以进行以下操作:
push 插入元素pop 弹出元素top 返回栈顶元素的引用
7.queue
- 和stack 基本类似,可以用 list和deque实现。缺省情况下用deque实现。
template<class T, class Cont = deque<T> >
class queue {
……
};
- 同样也有push, pop, top函数。
但是push发生在队尾;pop, top发生在队头。先进先出。 - 有 back成员函数可以返回队尾元素的引用
7.priority_queue
template <class T, class Container = vector<T>,
class Compare = less<T> >
class priority_queue;
- 和 queue类似,可以用vector和deque实现。缺省情况下用vector实现。
- priority_queue 通常用堆排序技术实现,保证最大的元素总是在最前面。即执行pop操作时,删除的是最大的元素;执行top操作时,返回的是最大元素的常引用。默认的元素比较器是less。
- push、pop 时间复杂度O(logn)
- top()时间复杂度O(1)
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{priority_queue<double> pq1;pq1.push(3.2); pq1.push(9.8); pq1.push(9.8); pq1.push(5.4);while( !pq1.empty() ) {cout << pq1.top() << " ";pq1.pop();} //上面输出 9.8 9.8 5.4 3.2cout << endl;priority_queue<double,vector<double>,greater<double> > pq2;pq2.push(3.2); pq2.push(9.8); pq2.push(9.8); pq2.push(5.4);while( !pq2.empty() ) {cout << pq2.top() << " ";pq2.pop();}//上面输出 3.2 5.4 9.8 9.8return 0;
}
8.容器适配器的元素个数
stack,queue,priority_queue 都有
empty() 成员函数用于判断适配器是否为空
size() 成员函数返回适配器中元素个数
七、函数对象
1.定义
是个对象,但是用起来看上去象函数调用,实际上也执行了函数调用。
class CMyAverage {
public:double operator()( int a1, int a2, int a3 ) {//重载 () 运算符return (double)(a1 + a2+a3) / 3;}
};int main(){CMyAverage average; //函数对象cout << average(3,2,3); // average.operator()(3,2,3) 用起来看上去象函数调用return 0;
}
2.函数对象的应用
STL里有以下模板:
template<class InIt, class T, class Pred>
T accumulate(InIt first, InIt last, T val, Pred pr);
pr 就是个函数对象。对[first,last)中的每个迭代器 I, 执行 val = pr(val,* I) ,返回最终的val。
Pr也可以是个函数。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>
using namespace std;int sumSquares( int total, int value){ return total + value * value; }template <class T>
void PrintInterval(T first, T last)
{ //输出区间[first,last)中的元素for( ; first != last; ++ first)cout << * first << " ";cout << endl;
}template<class T>
class SumPowers
{
private:int power;
public:SumPowers(int p):power(p) { }const T operator() ( const T & total,const T & value){ //计算 value的power次方,加到total上T v = value;for( int i = 0;i < power - 1; ++ i)v = v * value;return total + v;}
};
int main()
{const int SIZE = 10;int a1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };vector<int> v(a1,a1+SIZE);cout << "1) "; PrintInterval(v.begin(),v.end());int result = accumulate(v.begin(),v.end(),0,sumSquares);cout << "2) 平方和:" << result << endl;result =accumulate(v.begin(),v.end(),0,SumPowers<int>(3));cout << "3) 立方和:" << result << endl;result =accumulate(v.begin(),v.end(),0,SumPowers<int>(4));cout << "4) 4次方和:" << result;return 0;
}
1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2) 平方和:385
3) 立方和:3025
4) 4次方和:25333
STL 的 里还有以下函数对象类模板:
equal_to
greater
less …….
这些模板可以用来生成函数对象
3.greater 函数对象类模板
template<class T>
struct greater : public binary_function<T, T, bool> { bool operator()(const T& x, const T& y) const {return x > y;}
};
//binary_function定义:
template<class Arg1, class Arg2, class Result>
struct binary_function { typedef Arg1 first_argument_type;typedef Arg2 second_argument_type; typedef Result result_type;
};
应用:
- list 有两个sort函数,前面例子中看到的是不带参数的sort函数,它将list中的元素按 < 规定的比较方法 升序排列。
- list还有另一个sort函数:
template <class T2>
void sort(T2 op);
可以用 op来比较大小,即 op(x,y) 为true则认为x应该排在前面。
#include <list>
#include <iostream>
#include <iterator>
using namespace std;
class MyLess {
public:bool operator()( const int & c1, const int & c2 ){return (c1 % 10) < (c2 % 10);}
};int main()
{ const int SIZE = 5;int a[SIZE] = {5,21,14,2,3};list<int> lst(a,a+SIZE);lst.sort(MyLess());ostream_iterator<int> output(cout,",");copy( lst.begin(),lst.end(),output); cout << endl;//本句进行降序排序lst.sort(greater<int>()); //greater<int>()是个对象copy( lst.begin(),lst.end(),output);cout << endl;return 0;
}
21,2,3,14,5,
21,14,5,3,2,
4.引入函数对象后,STL中的“大”,“小”关系
关联容器和STL中许多算法,都是可以自定义比较器的。在自定义了比较器op的情况下,以下三种说法是等价的:
1) x小于y2) op(x,y)返回值为true3) y大于x
比较规则的注意事项:
struct 结构名
{bool operator()( const T & a1,const T & a2) {//若a1应该在a2前面,则返回true。//否则返回false。}
};
- 排序规则返回 true,意味着 a1 必须在 a2 前面,返回 false,意味着 a1 并非必须在 a2 前面
- 排序规则的写法,不能造成比较 a1,a2 返回 true ,比较 a2,a1 也返回 true
否则sort会 runtime error - 比较 a1,a2 返回 false 比较 a2,a1 也返回 false,则没有问题