C++ STL 算法另类使用方法

最新推荐文章于 2025-08-10 21:28:09 发布

blade2001

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分类专栏： C/C++ 文章标签：算法 c++ iterator distance vector string

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很多时候我们希望在一个 vector ，或者 list ，或者什么其他东西里面，找到一个值在哪个位置，这个时候 find 帮不上忙，而有人就转而求助手写循环了，而且是原始的手写循环：

for ( int i = 0; i < vect.size(); ++i)
if ( vect[i] == value ) break;

如果编译器把 i 看作 for scope 的一部分，你还要把 i 的声明拿出去。真的需要这样么？看看这个：

int dist =
distance(col.begin(),
find(col.begin(), col.end(), 5));

其中 col 可以是很多容器，list， vector， deque…… 当然这是你确定 5 就在 col 里面的情形，如果你不确定，那就加点判断：

int dist;
list<int>::iterator pos = find(col.begin(), col.end(), 5);
if ( pos != col.end() )
dist = distance(col.begin(), pos);

我想这还是比手写循环来的好些吧。

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max， min

这是有直接的算法支持的，当然复杂度是 O（n），用于未排序容器，如果是排序容器……老兄，那还需要什么算法么？

max_element(col.begin(), col.end());
min_element(col.begin(), col.end());

注意返回的是 iterator ，如果你关心的只是值，那么好：

*max_element(col.begin(), col.end());
*min_element(col.begin(), col.end());

max_element 和 min_element 都默认用 less 来排序，它们也都接受一个 binary predicate ，如果你足够无聊，甚至可以把 max_element 当成 min_element 来用，或者反之：

*max_element(col.begin(), col.end(), greater<int>()); // 返回最小值！
*min_element(col.begin(), col.end(), greater<int>()); // 返回最大值

当然它们的本意不是这个，而是让你能在比较特殊的情况下使用它们，例如，你要比较的是每个元素的某个成员，或者成员函数的返回值。例如：

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <boost/bind.hpp>

using namespace boost;
using namespace std;

struct Person
{
Person(const string& _name, int _age)
        : name(_name), age(_age)
    {}
    int age;
    string name;
};

int main()
{
list<Person> col;
list<Person>::iterator pos;

    col.push_back(Person("Tom", 10));
    col.push_back(Person("Jerry", 12));
    col.push_back(Person("Mickey", 9));

    Person eldest =
        *max_element(col.begin(), col.end(),
            bind(&Person::age, _1) < bind(&Person::age, _2));

cout << eldest.name;
}

输出是 Jerry ，这里用了 boost.bind ，原谅我不知道用 bind2nd， mem_fun 怎么写，我也不想知道……

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copy_if

没错，STL 里面压根没有 copy_if ，这就是为什么我们需要这个：

template<typename InputIterator, typename OutputIterator, typename Predicate>
OutputIterator copy_if(
    InputIterator begin, InputIterator end, OutputIterator destBegin, Predicate p)
{
    while (begin != end)
    {
        if (p(*begin))*destBegin++ = *begin;
        ++begin;
    }
    return destBegin;
}

把它放在自己的工具箱里，是一个明智的选择。

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惯用手法：erase（iter++）

如果你要去除一个 list 中的某些元素，那可千万小心：（下面的代码是错的！！！）

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

int main()
{
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
std::list<int> lst(arr, arr + 10);

for ( std::list<int>::iterator iter = lst.begin();
iter != lst.end(); ++iter)

if ( *iter % 2 == 0 )
lst.erase(iter);

std::copy(lst.begin(), lst.end(),
std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
}

当 iter 被 erase 掉的时候，它已经失效，而后面却还会做 ++iter ，其行为无可预期！如果你不想动用 remove_if ，那么唯一的选择就是：

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

int main()
{
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
std::list<int> lst(arr, arr + 10);

    for ( std::list<int>::iterator iter = lst.begin();
          iter != lst.end(); )
        if ( *iter % 2 == 0 )
            lst.erase(iter++);
        else
            ++iter;

std::copy(lst.begin(), lst.end(),
std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
}

但是上面的代码不能用于 vector， string 和 deque ，因为对于这些容器， erase 不光令 iter 失效，还令 iter 之后的所有 iterator 失效！

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erase（remove……）惯用手法

上面的循环如此难写，如此不通用，如此不容易理解，还是用 STL 算法来的好，但是注意，光 remove_if 是没用的，必须使用 erase（remove……）惯用手法：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <list>
#include <functional>
#include <boost/bind.hpp>

int main()
{
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

    std::list<int> lst(arr, arr + 10);

    lst.erase(remove_if(lst.begin(), lst.end(),
        boost::bind(std::modulus<int>(), _1, 2) == 0),
        lst.end()
    );

    std::copy(lst.begin(), lst.end(),
        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
}

当然，这里借助了 boost.bind ，让我们不用多写一个没用的 functor 。