c++泛型算法相关笔记

一. 泛型算法

1. 前言

泛型算法：可以支持多种类型的算法
此处主要来讨论怎么使用标准库中定义的泛型算法<algorithm>, numeric, ranges. 在引入泛型算法之前，还有一种是方法的形式，比如说std::sort 和std::list::sort，前者是算法，后者是list类中定义的函数（方法）

为什么引入泛型算法，而不用方法的形式？

• c++内建数据类型不支持方法（如int，float等，vector可以）
• 计算逻辑存在相似性，避免重复定义

但如果有方法和泛型算法同名，功能类似时，建议使用方法，比如std::find和std::map::find，即只要类里面提供了这个方法就使用，因为一般这个类中的方法可以针对此类有更好的优化。

2. 泛型算法的分类

读：给定迭代空间，读其中的元素并进行计算。举例：std::accumulate, std::find, std::count
写：向一个迭代区间中写入元素，一定要保证写入的目标区间的大小足够（后续也会提到怎么给目标区间动态扩充）。 举例：

• 单纯写：std::fill(直接给结果idx), std::fill_n(给的count数)
• 读+写：std::transform(一般可以对一个vector做某种运算后存入新vector), std::copy

排序：改变输入序列中元素的顺序。举例：std::sort,std::unique(去除相邻的重复元素，使用前需要对数组进行排序，且会把重复的元素放到数组的最后面，这个用于区分的索引是unique的返回值，可以之后erase掉)

3. 迭代器的种类*（catagory）

*了解即可，和迭代器的类型不同，比如int*可以作为一种类型。一般，根据不同的迭代器种类，会有不同的优化算法

• 输入迭代器：可读，可递增
• 输出迭代器：可写，可递增
• 前向迭代器：可读写，可递增
• 双向迭代器：可读写，可递增递减
• 随机访问迭代器：可读写，可递减一个整数

4. 特殊迭代器

• 插入迭代器：back_insert_iterator, front_insert_iterator, insert_iterator

• 流迭代器: istream_iterator, ostream_iterator

  #include <iterator>
  #include <sstream>
  
  int main()
  {
       
       
  	std::istringstream str("1 2 3 4 5");
  	std::istream_iterator<int> x(str);
  	std::istream_iterator<int> y{
       
       };  //流迭代器中，用此表示结束
  	for(; x!=y; ++x)
  	{
       
       
  		std::cout << *x << std::endl;  //可以依次打印出12345
  	}
  }
  

  
  #include<vector>
  #include <iterator>
  #include <numeric>
  #include <sstream>
  
  int main()
  {
       
       
  	std::vector<int> x{
       
       1,2,3,4,5};
  	std::copy(x.rbegin(), x.rend(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
  	//打印结果为”5 4 3 3 1 “
  } 
  

• 反向迭代器
  

• 移动迭代器：move_iterator

5.并发算法

std::execution::seq 顺序执行
std::execution::par 并发执行
std::execution::par_unseq 并发非顺序执行
std::execution::unseq

二. bind和lambda表达式

1. 可调用对象

类似于sort算法中，用来定义sort规则的那个部分

• 函数指针：概念直观但定义位置受限
• 类：功能强大但书写麻烦
• bind：基于已有的逻辑灵活适配，但复杂逻辑时语法会难懂
• lambda：小巧灵活，功能强大

2. bind

早期的bind1st和bind2nd

#include <functional>

bool MyPredict(int val)
{
   
   
	return val >３；
}
int main()
{
   
   
	std::vector<int> x{
   
   1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	std::vector<int> y;
	std::copy_if(x.begin(), x.end(), std::back_inserter(y), std::bind1st(std::greater<int>(), 3)); //打印出的为1，2
	std::copy_if(x.begin(), x.end(), std::back_inserter(y