探索算法中的迭代器与属性应用-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_30021053/article/details/146108308

背景简介

本文基于《C++标准模板库》中关于算法实现的讨论，特别关注迭代器和属性在算法设计中的应用，以及如何通过访问器和模仿技术提高代码的重用性和抽象性。

通过迭代器值类型选择

在C++中，迭代器提供了对容器中元素的访问能力。一个接受迭代器的函数可能需要调用其他模板函数，这时选择迭代器的值类型标记就显得尤为重要。例如，当需要处理具有异常属性（如 std::map ）的可变迭代器时，通过迭代器的值类型可以轻松地调用其他模板函数。

template <typename iterator_t>
iterator_t F(iterator_t b, iterator_t e) {
    typedef typename std::iterator_traits<iterator_t>::value_type value_type;
    return F(b, e, instance_of<value_type>());
}

这段代码展示了如何通过模板函数来处理迭代器，并且根据迭代器的值类型来决定后续调用哪个函数版本。

属性和访问器

属性是对对象某个方面特征的抽象，而访问器则是读取或修改这些属性的函数对象。通过定义属性和访问器，算法可以忽略对象的实际接口，只关注所需读取或修改的属性。例如，定义一个 property_size 属性和相应的访问器，可以用来计算 std::string 范围的总大小和最大大小。

template <typename T>
struct property_size {
    typedef size_t value_type;
    value_type operator()(const T& x) const {
        return x.size();
    }
};

这段代码定义了一个属性，它可以被用于任何需要获取“大小”属性的算法中。

访问器在算法中的应用

访问器在算法中的使用可以提高代码的重用性，并提供了一个好的抽象层次。例如，在解决背包问题时，可以定义一个 property_size 访问器来计算总质量，并通过迭代器范围来获取问题的解决子集。

template <typename price_t, typename quality_t, typename iterator_t>
std::pair<iterator_t, QUALITY> knapsack(iterator_t begin, iterator_t end,
                                         PRICE budget,
                                         price_t price,
                                         quality_t quality)

这段代码展示了如何使用访问器来解决背包问题，其中 price 和 quality 是需要的属性访问器。

模仿（Mimesis）

模仿技术允许算法使用一元谓词来测试元素，同时也支持与给定值的相等性测试。例如， std::find 可以使用 std::find_if 来实现，反之亦然。通过模仿对象，可以避免不必要的类型转换，并保持算法的清晰性。

template <typename functor_t>
iter_t find_if(iter_t begin, const iter_t end, functor_t F) {
    return std::find(begin, end, wrapper<functor_t>(F));
}

这段代码展示了如何通过 wrapper 类和模仿对象来实现 find_if 功能，使其可以使用值类型进行操作。