c++ primer plus 第16章string 类和标准模板库, 16.3.3 对矢量可执行的其他操作

c++ primer plus 第16章string 类和标准模板库, 16.3.3 对矢量可执行的其他操作

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16.3.3 对矢量可执行的其他操作

程序员通常要对数组执行很多操作，如搜索、排序、随机排序等。矢量模板类包含了执行这些常见的操作的方法吗?没有!STL从更广泛的角度定义了非成员(non-member)函数来执行这些操作，即不是为每个容器类定义 find()成员函数，而是定义了一个适用于所有容器类的非成员函数 find()。这种设计理念省去了大量重复的工作。例如，假设有8个容器类，需要支持10种操作。如果每个类都有自己的成员函数，则需要定义80(8*10)个成员函数。但采用STL方式时，只需要定义10个非成员函数即可。在定义新的容器类时，只要遵循正确的指导思想，则它也可以使用己有的10个非成员函数来执行查找、排序等操作。另一方面，即使有执行相同任务的非成员函数，STL有时也会定义一个成员函数。这是因为对有些操作来说，类特定算法的效率比通用算法高，因此，vector的成员函数swap()的效率比非成员函数swap()高，但非成员函数让您能够交换两个类型不同的容器的内容。
下面来看3个具有代表性的STL函数:for_each()、random_shufe()和sort()。for each()函数可用于很多容器类，它接受3个参数。前两个是定义容器中区间的迭代器，最后一个是指向函数的指针(更普遍地说，最后一个参数是一个函数对象，函数对象将稍后介绍)。foreach()函数将被指向的函数应用于容器区间中的各个元素。被指向的函数不能修改容器元素的值。可以用foreach()函数来代替 for 循环。例如，可以将代码:

vector<Review>::iterator pr;
for(pr=books.begin();pr !=books.end();pr++)
ShowReview(*pr);

替换为:

for each(books.begin(),books.end(),ShowReview);

这样可避免显式地使用迭代器变量。
Random shume()函数接受两个指定区间的迭代器参数，并随机排列该区间中的元素。例如，下面的语句随机排列 books 矢量中所有元素:

random_shuffle(books.begin(),books.end());

与可用于任何容器类的 for each 不同，该函数要求容器类允许随机访问，vector 类可以做到这一点。sort()函数也要求容器支持随机访问。该函数有两个版本,第一个版本接受两个定义区间的迭代器参数,并使用为存储在容器中的类型元素定义的<运算符，对区间中的元素进行操作。例如，下面的语句按升序对coolstuf的内容进行排序，排序时使用内置的<运算符对值进行比较:

vector<int>coolstuff;
sort(coolstuff.begin()，coolstuff.end());

如果容器元素是用户定义的对象，则要使用sort()，必须定义能够处理该类型对象的 operator<()函数例如，如果为 Review提供了成员或非成员函数operator<()，则可以对包含 Review 对象的矢量进行排序。由于Review是一个结构，因此其成员是公有的，这样的非成员函数将为:

bool operator<(const Review&rl,const Review&r2)
if(rl.title <r2.title)return true:
else if(rl.title == r2.title && rl.rating < r2.rating)
return true;
else
return false;

有了这样的函数后，就可以对包含Review对象(如books)的矢量进行排序了:

sort(books.begin()，books.end());

注意，与 operator<()相比，WorseThan()函数执行的对 Review 对象进行排序的工作不那么完整。如果两个对象的 title 成员相同，operator<()函数将按rating进行排序，而 WorseThan()将它们视为相同。第一种排序称为全排序(total ordering)，第二种排序称为完整弱排序(strictweak ordering)。在全排序中，如果a<b和 b<a 都不成立，则a和b必定相同。在完整弱排序中，情况就不是这样了。它们可能相同，也可能只是在某方面相同，如 WorseThan()示例中的rating 成员。所以在完整弱排序中，只能说它们等价，而不是相同。
程序清单16.9演示了这些STL 函数的用法。

程序清单16.9 vect3.cpp

// vect3.cpp -- using STL functions
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

struct Review {
    std::string title;
    int rating;
};

bool operator<(const Review & r1, const Review & r2);
bool worseThan(const Review & r1, const Review & r2);
bool FillReview(Review & rr);
void ShowReview(const Review & rr);
int main()
{
    using namespace std;

    vector<Review> books;
    Review temp;
    while (FillReview(temp))
        books.push_back(temp);
    if (books.size() > 0)
    {
        cout << "Thank you. You entered the following "
             << books.size() << " ratings:\n"
              << "Rating\tBook\n";
        for_each(books.begin(), books.end(), ShowReview);

        sort(books.begin(), books.end());
        cout << "Sorted by title:\nRating\tBook\n";
        for_each(books.begin(), books.end(), ShowReview);

        sort(books.begin(), books.end(), worseThan);
        cout << "Sorted by rating:\nRating\tBook\n";
        for_each(books.begin(), books.end(), ShowReview);

        random_shuffle(books.begin(), books.end());
        cout << "After shuffling:\nRating\tBook\n";
        for_each(books.begin(), books.end(), ShowReview);
    }
    else
        cout << "No entries. ";
    cout << "Bye.\n";
    // cin.get();
    return 0;
}

bool operator<(const Review & r1, const Review & r2)
{
    if (r1.title < r2.title)
        return true;
    else if (r1.title == r2.title && r1.rating < r2.rating)
        return true;
    else
        return false;
}

bool worseThan(const Review & r1, const Review & r2)
{
    if (r1.rating < r2.rating)
        return true;
    else
        return false;
}

bool FillReview(Review & rr)
{
    std::cout << "Enter book title (quit to quit): ";
    std::getline(std::cin,rr.title);
    if (rr.title == "quit")
        return false;
    std::cout << "Enter book rating: ";
    std::cin >> rr.rating;
    if (!std::cin)
        return false;
    // get rid of rest of input line
    while (std::cin.get() != '\n')
        continue;
    return true;
}

void ShowReview(const Review & rr)
{
    std::cout << rr.rating << "\t" << rr.title << std::endl; 
}