C++ STL 常用遍歷算法

 

STL的容器算法迭代器的設計理念

1） STL的容器通過類模板技術，實現數據類型和容器模型的分離 
2） STL的迭代器技術實現了遍歷容器的統一方法；也為STL的算法提供了統一性奠定了基 礎 
3） STL的算法，通過函數對象實現了自定義數據類型的算法運算；所以說：STL的算法也提 供了統一性。 
               核心思想：其實函數對象本質就是回調函數，回調函數的思想：就是任務的編寫者和任務的調用者有效解耦合。函數指針做函數參數。
4） 具體例子：transform算法的輸入，通過迭代器first和last指向的元算作為輸入；通過 result作為輸出；通過函數對象來做自定義數據類型的運算。

 

常用的遍歷算法

for_each() 

for_each: 用指定函數依次對指定范圍內所有元素進行迭代訪問。該函數不得修改 序列中的元素。

函數定義。 For_each(begin, end, func);

template<class _InIt, class _Fn1>
inline _Fn1 for_each(_InIt _First, _InIt _Last, _Fn1 _Func)
{ // perform function for each element
        _DEBUG_RANGE(_First, _Last);
        _DEBUG_POINTER(_Func);
        return (_For_each(_Unchecked(_First), _Unchecked(_Last), _Func));
}
注意for_each的第三個參數 函數對象做函數參數，函數對象做返回值

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <vector>

using namespace std;

class CMyShow 
{ 
public: 
    CMyShow()
    {  
        num = 0; 
    } 
    void operator()(const int &iItem) 
    {  
        num ++;   
        cout << iItem;  
    } 
    void printCount() 
    {  
        cout << "num:" << num << endl; 
    }  
private: 
    int num; 
};   

void show(const int &iItem)
{  
    cout << iItem;
}


void mytest()
{
    int iArray[] = {0,1,2,3,4};
    vector<int> vecInt(iArray, iArray+sizeof(iArray)/sizeof(iArray[0]));
    for_each(vecInt.begin(), vecInt.end(), show); // 結果打印出0 1 2 3 4

    CMyShow show1 = for_each(vecInt.begin(), vecInt.end(), CMyShow());
    cout << endl;
    show1.printCount(); //顯示對象被調用的次數

    return;
}

int main()
{
    mytest();

    system("pause");
    return 0;
}

 

 

 

transform()

transform: 與for_each類似，遍歷所有元素，但可對容器的元素進行修改 

transform()算法有兩種形式:
       transform(b1, e1, b2, op) 
       transform(b1, e1, b2, b3, op)

template<class _InIt, class _OutIt, class _Fn1>
inline _OutIt transform(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn1 _Func)

transform()的作用
例如：可以一個容器的元素，通過op，變換到另一個容器中（同一個容器中） 也可以把兩個容器的元素，通過op，變換到另一個容器中

注意：
1.如果目標與源相同，transform()就和for_each()一樣。
2.如果想以某值替換符合規則的元素，應使用replace()算法

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <vector>

using namespace std;

int increase(int i)
{
    return i+1;
}

void mytest()
{
    vector<int> vecIntA;
    vecIntA.push_back(1);
    vecIntA.push_back(3);
    vecIntA.push_back(5);
    vecIntA.push_back(7);
    vecIntA.push_back(9);

    transform(vecIntA.begin(), vecIntA.end(), vecIntA.begin(), increase);
    for_each(vecIntA.begin(), vecIntA.end(), [](const int & val){ cout << val << " ";}); // 2,4,6,8,10

    transform(vecIntA.begin(), vecIntA.end(), vecIntA.begin(), negate<int>());
    for_each(vecIntA.begin(), vecIntA.end(), [](const int & val){ cout << val << " ";}); // -2, -4, -6, -8, -10

    return;
}

int main()
{
    mytest();

    system("pause");
    return 0;
}

 

 

for_each()和transform（）算法比較

1）STL 算法 – 修改性算法
for_each()
copy()
copy_backward()
transform()
merge()
swap_ranges()
fill()
fill_n()
generate()
generate_n()
replace
replace_if()
replace_copy()
replace_copy_if()

2）
for_each() 速度快 不靈活
transform() 速度慢 非常靈活

//一般情況下：for_each所使用的函數對象，參數是引用，沒有返回值
void mysquare(int &num)
{
        num = num * num;
}

//transform所使用的函數對象，參數一般不使用引用，而是還有返回值
int mysquare2(int num) //結果的傳出，必須是通過返回值
{
       return num = num * num;
}

void main()
{
       vector<int> v1;
       v1.push_back(1);
       v1.push_back(3);
       v1.push_back(5);
       vector<int>v2 = v1;

       for_each(v1.begin(), v1.end(), mysquare); printAA(v1);
       cout << endl;

       transform(v2.begin(), v2.end(), v2.begin(), mysquare2); printAA(v2);
       cout << endl;
}