C++初学者指南-5.标准库(第二部分)--更改元素算法

news2024/11/15 4:45:17

C++初学者指南-5.标准库(第二部分)–更改元素算法

文章目录

C++初学者指南-5.标准库(第二部分)--更改元素算法
- 填充/覆盖范围
- - fill / fill_n
  - generate / generate_n
- 更改/替换值
- - transform
  - replace / replace_if
  - replace_copy / replace_copy_if
- 相关内容

不熟悉 C++ 的标准库算法？ ⇒ 简介

填充/覆盖范围

fill / fill_n

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std::vector<int> v {1,0,9,0,9,1,0,1};
fill(begin(v)+2, begin(v)+7, 2);
for (int x : v) { cout << x << ' '; }  // 1 0 2 2 2 2 2 1

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std::vector<int> v {1,0,9,0,9,1,0,1};
fill_n(begin(v)+2, 5, 2);
for (int x : v) { cout << x << ' '; }  // 1 0 2 2 2 2 2 1

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generate / generate_n

示例：C++14 lambda作为生成器Generator
注：C++生成器和Python的生成器概念上很像，都是保存一个算法用于生成数据。

auto gen = [i=0]() mutable { i += 2; return i; };
//     init-^^^    ^^^^^^^⇒ member 'i' changeable!
cout << gen();  // 2
cout << gen();  // 4
cout << gen();  // 6

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示例：函数类用作生成器

class int_range_generator {
  int val_  = 0;
  int step_ = 1;
public:
  int_range_generator () = default;
  explicit constexpr
  int_range_generator (int start, int step=1) noexcept: 
    val_{start}, step_{step} {}
  constexpr int operator () () noexcept { 
    int const old = val_;
    val_ += step_; 
    return old;
  }
};
auto gen = int_range_generator{2,2};
cout << gen();  // 2
cout << gen();  // 4
cout << gen();  // 6

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auto gen = [i=0]() mutable { i += 2; return i; };
std::vector<int> v;
v.resize(7,0);
generate(begin(v)+1, begin(v)+5, gen);
for (int x : v) { cout << x << ' '; }  // 0 2 4 6 8 0 0

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auto gen = [i=0]() mutable { i += 2; return i; };
std::vector<int> v;
v.resize(7,0);
generate_n(begin(v)+1, 4, gen);
for (int x : v) { cout << x << ' '; }  // 0 2 4 6 8 0 0

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更改/替换值

transform

该算法在其他编程语言中也称为 map。
输出目标必须能够接收与输入范围中的元素数量相同的数量。
函数（对象）f 不能有副作用 / 不能是有状态的，因为它应用于输入元素的顺序是不能保证的。

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// f: 'x' → "<x>"
auto f = [](char c) { return std::string("<") + c + ">"; };
std::string in = "vwxyza";
std::vector<std::string> out;
// make sure 'out' can fit result
out.resize(4);
transform(begin(in)+1, begin(in)+5, begin(out), f);
for (auto const& x : out) { cout << x << ' '; }  // <w> <x> <y> <z>

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// f: 'y',3 → "yyy"
auto f = [](char c, int i) { return std::string(i,c); };
std::string in1 = "wxy";
std::vector<int> in2 = {1,2,3};
std::vector<std::string> out;
// make sure 'out' can fit result
out.resize(3);
transform(begin(in1), end(in1), begin(in2), begin(out), f);
for (auto const& x : out) { cout << x << ' '; }  // w xx yyy

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replace / replace_if

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std::vector<int> v {1,2,3,2,4,2,2,6};
replace(begin(v)+2, begin(v)+7, 2, 0);
for (int x : v) { cout << x << ' '; }  // 1 2 3 0 4 0 0 6

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replace_copy / replace_copy_if

输出目标必须能够接收与输入范围中元素数量相等的元素。

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std::vector<int> in {1,2,3,2,4,2,2,6,7};
std::vector<int> out;
out.resize(5);
replace_copy(begin(in)+2, begin(in)+7, begin(out), 2, 0);
for (int x : out) { cout << x << ' '; }  // 3 0 4 0 0

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auto const is_even = [](int x) { return !(x & 1); };
std::vector<int> in {2,3,2,5,4,6,6};
std::vector<int> out;
out.resize(5);
replace_copy_if (begin(in)+1, begin(in)+7, begin(out), is_even, 0);
for (int x : out) { cout << x << ' '; }  // 3 0 5 0 0