C++ STL算法与迭代器-优快云博客

11.1

关键概念：算法永不执行容器提供的操作

泛型算法本身从不执行容器操作，只是单独依赖迭代器和迭代器操作实现。算法基于迭代器及其操作实现，而并非基于容器操作。这个事实也许比较意外，但本质上暗示了：使用“普通”的迭代器时，算法从不修改基础容器的大小。正如我们所看到的，算法也许会改变存储在容器中的元素的值，也许会在容器内移动元素，但是，算法从不直接添加或删除元素。第 11.3.1 节将介绍标准库提供的另一种特殊的迭代器类：插入器（inserter），除了用于遍历其所绑定的序列之外，还可实现更多的功能。在给这类迭代器赋值时，在基础容器上将执行插入运算。如果算法操纵这类迭代器，迭代器将可能导致在容器中添加元素。但是，算法本身从不这么做。

find_first_of的使用

这个算法带有两对迭代器参数来标记两段元素范围，在第一段范围内查找与第二段范围中任意元素匹配的元素，然后返回一个迭代器，指向第一个匹配的元素。如果找不到元素，则返回第一个范围的 end 迭代器。假设 roster1 和 roster2 是两个存放名字的 list 对象，可使用 find_first_of 统计有多少个名字同时出现在这两个列表中：

size_t cnt = 0;
list<string>::iterator it = roster1.begin();
// look in roster1 for any name also in roster2
while ((it = find_first_of(it, roster1.end(),roster2.begin(), roster2.end()))!= roster1.end()) {
++cnt;
// we got a match, increment it to look in the rest of roster1
++it;
}
cout << "Found " << cnt<< " names on both rosters" << endl;

11.2.2

算法的 _copy 版本

replace 算法就是一个很好的例子。该算法对输入序列做读写操作，将序列中特定的值替换为新的值。该算法带有四个形参：一对指定输入范围的迭代器和两个值。每一个等于第一值的元素替换成第二个值。

replace(ilst.begin(), ilst.end(), 0, 42);

这个调用将所有值为 0 的实例替换成 42。如果不想改变原来的序列，则调用 replace_copy。这个算法接受第三个迭代器实参，指定保存调整后序列的目标位置。

// create empty vector to hold the replacement
vector<int> ivec;
// use back_inserter to grow destination as needed
replace_copy (ilst.begin(), ilst.end(),back_inserter(ivec), 0, 42);

调用该函数后，ilst 没有改变，ivec 存储 ilst 一份副本，而 ilst 内所有的 0 在 ivec 中都变成了 42。

11.2.3

unique的使用

它带有两个指定元素范围的迭代器参数。该算法删除相邻的重复元素，然后重新排列输入范围内的元素，并且返回一个迭代器，表示无重复的值范围的结束。

stable_sort

sort 和 stable_sort 都是重载函数。其中一个版本使用元素类型提供的小于（<）操作符实现比较。在查找重复元素之前，我们就是用这个 sort 版本对元素排序。第二个重载版本带有第三个形参：比较元素所使用的谓词函数的名字。这个谓词函数必须接受两个实参，实参的类型必须与元素类型相同，并返回一个可用作条件检测的值。stable_sort 保留相等元素的原始相对位置。

11.3.1

inserter 适配器提供更普通的插入形式。这种适配器带有两个实参：所关联的容器和指示起始插入位置的迭代器。

// position an iterator into ilst
list<int>::iterator it =find (ilst.begin(), ilst.end(), 42);
// insert replaced copies of ivec at that point in ilst
replace_copy (ivec.begin(), ivec.end(),inserter (ilst, it), 100, 0);

首先用 find 定位 ilst 中的某个元素。使用 inserter 作为实参调用replace_copy，inserter 将会在 ilst 中由 find 返回的迭代器所指向的元素前面插入新元素。而调用 replace_copy 的效果是从 ivec 中复制元素，并将其中值为 100 的元素替换为 0 值。ilst 的新元素在 it 所标明的元素前面插入。

在创建 inserter 时，应指明新元素在何处插入。inserter 函数总是在它的迭代器实参所标明的位置前面插入新元素。

11.3.2 iostream 迭代器

istream_iterator<T>in(strm);	创建从输入流 strm 中读取 T 类型对象的 istream_iterator 对象
istream_iterator<T>in;	istream_iterator 对象的超出末端迭代器
ostream_iterator<T>in(strm);	创建将 T 类型的对象写到输出流 strm 的 ostream_iterator 对象
ostream_iterator<T> in(strm, delim);	创建将 T 类型的对象写到输出流 strm 的 ostream_iterator 对象，在写入过程中使用 delim 作为元素的分隔符。delim 是以空字符结束的字符数组

// write one string per line to the standard output
ostream_iterator<string> out_iter(cout, "\n");
// read strings from standard input and the end iterator
istream_iterator<string> in_iter(cin), eof;
// read until eof and write what was read to the standard output
while (in_iter != eof)
// write value of in_iter to standard output
// and then increment the iterator to get the next value from cin
*out_iter++ = *in_iter++;

首先，定义一个 ostream_iterator 对象，用于将 string 类型的数据写到cout 中，每个 string 对象后跟一个换行符。定义两个 istream_iterator 对象，用于从 cin 中读取 string 对象。while 循环类似前一个例子。但是这一次不是将读取的数据存储在 vector 对象中，而是将读取的数据赋给 out_iter，从而输出到 cout 上。

Exercise 11.18:

编写程序使用 istream_iterator 对象从标准输入读入一系列整数。使用 ostream_iterator 对象将其中的奇数写到一个文件中，并在每个写入的值后面加一个空格。同样使用 ostream_iterator 对象将偶数写到第二个文件，每个写入的值都存放在单独的行中。

#include<iostream>
#include<iterator>
#include<fstream>

using namespace std;

bool GT6(const string &s)
{
	return s.size()>=6;
}

int main()
{
	ofstream out_file1("text1.txt");
	ofstream out_file2("text2.txt");
	if(!out_file1||!out_file2)
	{
		cout<<"can't open file!"<<endl;
		return 0;
	}
	istream_iterator<int> in(cin),end;
	ostream_iterator<int> out1(out_file1," ");
	ostream_iterator<int> out2(out_file2,"\n");
	while(in!=end)
	{
		if(*in%2!=0)
		{
			*out1=*in;
			out1++;
		}
		else
		{
			*out2=*in;
			out2++;
		}
		in++;
	}
	getchar();
	getchar();
	return 0;
}

所有反向迭代器类型都提供的成员函数 base ，riter.base( )=iter++

11.3.5

Input iterator（输入迭代器）	读，不能写；只支持自增运算
Output iterator（输出迭代器）	写，不能读；只支持自增运算
Forward iterator（前向迭代器）	读和写；只支持自增运算
Bidirectional iterator（双向迭代器）	读和写；支持自增和自减运算
Random access iterator（随机访问迭代器）	读和写；支持完整的迭代器算术运算

map、set 和 list 类型提供双向迭代器，而 string、vector 和 deque 容器上定义的迭代器都是随机访问迭代器都是随机访问迭代器，用作访问内置数组元素的指针也是随机访问迭代器。istream_iterator 是输入迭代器，而ostream_iterator 则是输出迭代器。