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9.泛型算法_變易算法

變易算法是指那些改變?nèi)萜髦袑?duì)象的操作。

copy

template<class _InIt, class _OutIt> inline
_OutIt copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest)

將對(duì)象從[_First, _Last)拷貝至[_Dest, _DestLast)，其中 _DestLast = _Dest + (_Last - _First)，此算法是順序拷貝。
copy可以實(shí)現(xiàn)將容器中的對(duì)象左移。
_Dest容器需要注意預(yù)留空間。

copy_backward

template<class _BidIt1, class _BitIt2> inline
_BitIt2 copy_backward(_BidIt1 _First, _BitIt2 _Last, _BidIt2 _Dest)

將對(duì)象從[_First, _Last)拷貝至[_DestFirst, _Dest)，其中 _DestFirst = _Dest - (_Last - _First)，此算法是逆序拷貝。
copy可以實(shí)現(xiàn)將容器中的對(duì)象右移。

copy_n

template<class _InIt, class _Diff, class _OutIt> inline
_OutIt copy_n(_InIt _First, _Diff _Count, _OutIt _Dest)

將對(duì)象從[_First, _First + _Count)拷貝至[_Dest, _Dest + _Count)。

copy_if

template<class _InIt, class _OutIt, class _Pr> inline
_OutIt copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred)

在區(qū)間[_First, _Last)中的每個(gè)it，將滿足_Pred(*it)==true 的對(duì)象拷貝至[_Dest, _Dest + (_Last - _First))。

swap

template<class _Ty> inline
void swap(_Ty& _Left, _Ty& _Right)

交換對(duì)象_Left和_Right

swap_ranges

template<class _FwdIt1, class _FwdIt2> inline
void swap_ranges(_FwdIt1 _First, _FwdIt1 _Last, _FwdIt2 _Dest)

對(duì)于0 <= i < (_Last - _First)，交換對(duì)象*(_First + i)和*(_Dest + i)
[_First, _Last)必須包含在區(qū)間[_Dest, _Dest + (_Last - _First))中。

transform(1)

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

對(duì)于[_First, _Last)中每個(gè)it，應(yīng)用_Func(*it)，并且將結(jié)果放入_Dest，即：*(_Dest + i) = _Func(*(_First + i))，其中0 <= i < (_Last - _First)。

transform(2)

template<class _InIt1, class _InIt1, class _OutIt, class _Fn2> inline
_OutIt transform(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _OutIt _Dest, _Fn2 _Func)

對(duì)于[_First1, _Last1)中每個(gè)it1，[_First2, _First2+(_Last1 - _First1))中的每個(gè)it2，應(yīng)用_Func(*it1, *it2)，并且將結(jié)果放入_Dest，即：*(_Dest + i) = _Func(*(_First1 + i), *(_First2 + i))，其中0 <= i < (_Last1 - _First1)。

replace

template<class _FwdIt, class _Ty> inline
void replace(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval)

對(duì)于區(qū)間[_First, _Last)中的每個(gè)迭代器it，如果滿足 *it==_Oldval，則執(zhí)行 *it = _Newval。

replace_if

template<class _FwdIt, class _Pr, class _Ty> inline
void replace(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred, const _Ty& _Val)

對(duì)于區(qū)間[_First, _Last)中的每個(gè)迭代器it，如果滿足 _Pred(*it)==true，則執(zhí)行 *it = _Val。

replace_copy

template<class _InIt, class _OutIt, class _Ty> inline
void replace_copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval)

將元素從[_First, _Last)拷貝至[_Dest, _Dest + (_Last - _First)), 并且將[_First, _Last)中滿足 *it==_Oldval的元素替換為_Newval。

replace_copy_if

template<class _InIt, class _OutIt, class _Pr, class _Ty> inline
void replace_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred, const _Ty& _Val)

將元素從[_First, _Last)拷貝至[_Dest, _Dest + (_Last - _First)), 并且將[_First, _Last)中滿足 _Pred(*it)==true的元素替換為_Val。

fill

template<class _FwdIt, class _Ty> inline
void fill(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)

將_Val賦值給[_First, _Last)中的每個(gè)元素。

generate

template<class _FwdIt, class _Fn0> inline
void fill(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Fn0 _Func)

將_Func的結(jié)果賦值給[_First, _Last)中的每個(gè)元素。

remove

template<class _FwdIt, class _Ty> inline
_FwdIt remove(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)

將[_First, _Last)中所有等于_Val的元素全部刪除。返回一個(gè)迭代器_Last2(_Last2 <= _Last)，使得[_First, _Last2)中沒有與_Val相等的元素。

remove_if

template<class _FwdIt, class _Pr> inline
_FwdIt remove_if(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred)

對(duì)于[_First, _Last)中所有的it，滿足_Pred(*it)==true的元素全部刪除。返回一個(gè)迭代器_Last2(_Last2 <= _Last)，使得[_First, _Last2)中沒有滿足_Pred(*it)==true的元素。

remove_copy

template<class _FwdIt, class _OutIt, class _Ty> inline
_OutIt remove_copy(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _OutIt _Dest, const _Ty& _Val)

將[_First, _Last)中所有不等于_Val的元素拷貝至_Dest。

unique

template<class _FwdIt> inline
_FwdIt unique(_FwdIt _First, _FwdIt _Last)

從[_First, _Last)中取出重復(fù)的元素（只保留一份），返回一個(gè)新的迭代器_Last2，使得[_First, _Last2)中沒有重復(fù)出現(xiàn)的元素。

reverse

template<class _BitIt> inline
void reverse(_BitIt _First, _BitIt _Last)

顛倒容器中的元素，首尾交換。元素為偶數(shù)個(gè)，則每個(gè)都換，奇數(shù)個(gè)，則中間的元素不換。

rotate

template<class _FwdIt> inline
_FwdIt rotate(_FwdIt _First, _FwdIt _Mid, _FwdIt _Last)

交換容器中的兩部分區(qū)間[_First, _Mid)和[_Mid, _Last)。

random_shuffle

template<class _RanIt> inline
void random_shuffle(_RanIt _First, _RanIt _Last) //采用rand

template<class _RanIt class _Fn1> inline
void random_shuffle(_RanIt _First, _RanIt _Last, _Fn1&& _Func) //自定義

對(duì)區(qū)間[_First, _Last)中的元素進(jìn)行洗牌，如果N = _Last - _First，那么該算法從N!的可能排列中隨機(jī)選擇一種
默認(rèn)采用rand作為隨機(jī)函數(shù)，也可以自定義隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)。

partition

template<class _FwdIt, class _Pr> inline
_FwdIt partition(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred)

基于_Pred對(duì)容器中的元素進(jìn)行劃分，將區(qū)間[_First, _Last)劃分為兩部分：[_First, _Mid)和[_Mid, _Last)，使得：所有的it，在第一區(qū)間中_Pred(*it)==true，在第二區(qū)間中_Pred(*it)==false。

10.泛型算法_排序

sort

template<class _RanIt> inline
void sort(_RanIt _First, _RanIt _Last)

對(duì)[_First, _Last)中的元素進(jìn)行排序，滿足it1 < it2 時(shí) (*it1) < (*it2)。
對(duì)于被排序的元素，需要提供operator<。

partial_sort

template<class _RanIt> inline
void partial_sort(_RanIt _First, _RanIt _Mid, _RanIt _Last)

對(duì)[_First, _Mid)中的元素進(jìn)行排序，排序后[_First, _Mid)中的元素是有序的，而[_Mid, _Last)中的元素順序則未定義。

binary_search

template<class _FwdIt, class _Ty> inline
bool binary_search(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)

在[_First, _Last)中查找等于_Val的元素。
容器中的元素，首先要排序。

merge

template<class _InIt1, class _InIt2, class _OutIt> inline
_OutIt merge(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest)

將排好序的[_Frist1, _Last1)和[_Frist2, _Last2)合并到_Dest。

基于排序集合的一些算法

includes

template<class _InIt1, class _InIt2> inline
bool includes(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2)

判斷[_Frist1, _Last1)是否包含[_Frist2, _Last2)。
[_Frist1, _Last1)和[_Frist2, _Last2)都必須是排好序的。

基于堆的算法

make_heap

template<class _RanIt> inline
void make_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)

將區(qū)間[_First, _Last)轉(zhuǎn)換成一個(gè)堆
堆結(jié)構(gòu)采用max_heap，維持平衡二叉樹

push_heap

template<class _RanIt> inline
void push_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)

向堆中添加一個(gè)元素，該算法的前提是假設(shè)[_First, _Last - 1)已經(jīng)是一個(gè)堆，被添加到堆的元素為*(_Last - 1)。
堆結(jié)構(gòu)采用max_heap，維持平衡二叉樹

pop_heap

template<class _RanIt> inline
void pop_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)

從堆中彈出一個(gè)元素，該算法的前提是假設(shè)[_First, _Last)已經(jīng)是一個(gè)堆，被添加到堆的元素為根頂元素。
堆結(jié)構(gòu)采用max_heap，維持平衡二叉樹

sort_heap

template<class _RanIt> inline
void sort_heap(_RanIt _Frist, _RanIt _Last)

將堆[_First, _Last)中的元素進(jìn)行排序
堆結(jié)構(gòu)采用max_heap，維持平衡二叉樹
Sort就是在不斷pop_heap，因?yàn)槊看蝡op都可以獲得堆中的最大元素。

11.泛型算法_數(shù)值算法

#include<numeric>

accumulate(1)

template<class _InIt, class _Ty> inline
_Ty accumulate(_InIt _First, _InIt _Last, _Ty _Val)

對(duì)[_First, _Last)中的每個(gè)元素進(jìn)行累加，設(shè)result=_Val，對(duì)于每個(gè)it屬于[_First, _Last)，result += *it。

accumulate(2)

template<class _InIt, class _Ty, class _Fn2> inline
_Ty accumulate(_InIt _First, _InIt _Last, _Ty _Val, _Fn2 _Func)

對(duì)[_First, _Last)中的每個(gè)元素進(jìn)行累加，設(shè)result=_Val，對(duì)于每個(gè)it屬于[_First, _Last)，result =_Func(*it, result)。

inner_product(1)

template<class _InIt1, class _InIt2, class _Ty> inline
_Ty inner_product(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _Ty _Val)

對(duì)[_First1, _Last1)和[_First2, _Last2)進(jìn)行如下操作，設(shè)result=_Val，對(duì)于每一個(gè)it1屬于[_First1, _Last1)， result += (*it1) * (*(_First2 + (it1 - _First1)))。

inner_product(2)

template<class _InIt1, class _InIt2, class _Ty, class _Fn21, class _Fn22> inline
_Ty inner_product(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _Ty _Val, _Fn21 _Func1, _Fn22 _Func2)

對(duì)[_First1, _Last1)和[_First2, _Last2)進(jìn)行如下操作，設(shè)result=_Val，對(duì)于每一個(gè)it1屬于[_First1, _Last1)， result = _Func1(result, _Func2(*it1, *(_First2 + (it1 - _First1))))。

partial_sun(1)

template<class _InIt, class _OutIt> inline
_OutIt partial_sun(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest)

設(shè)it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = *_First + *(_First + 1)、...，以此類推

partial_sun(2)

template<class _InIt, class _OutIt, class _Fn2> inline
_OutIt partial_sun(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn2 _Func)

設(shè)it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = _Func(*_First, *(_First + 1))、...，以此類推

adjacent_difference(1)

template<class _InIt, class _OutIt> inline
_OutIt adjacent_difference(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest)

設(shè)it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = *(_First + 1) - *_First、...，以此類推

adjacent_difference(2)

template<class _InIt, class _OutIt, class _Fn2> inline
_OutIt adjacent_difference(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn2 _Func)

設(shè)it=_First, *it = *_First、*(it + 1) = _Func(*(_First + 1), *_First)、...，以此類推

12.內(nèi)存分配器

實(shí)現(xiàn)自定義的內(nèi)存分配器：

定義MyAllocator為一個(gè)模板，放在wj命名空間：

namespace wj{
    template <typanme T>
    struct MyAllocator{ ... };
}

實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的一組typedef

typedef T           value_type;
typedef T*          pointer;
typedef const T*    const_pointer;
typedef T&          reference;
typedef const T&    const_reference;
typedef size_t      size_type;
typedef int         difference_type;

定義內(nèi)嵌的rebind模板：

template<typename U> struct rebind{
    typedef MyAllocator<U> other;
}

構(gòu)造函數(shù)

MyAllocator(){ }
MyAllocator(const MyAllocator<T>&){ }
template<typename U>
MyAllocator(const MyAllocator<U>&){ }

實(shí)現(xiàn)allocate函數(shù)：

pointer allocate(size_type n, const void *p = 0){
    T* buffer = (T*)malloc((size_t)(n * sizeof(T)));
    if(buffer == NULL){ // error handling
        ...
    }
    return buffer;
}

實(shí)現(xiàn)deallocate函數(shù)：

voie deallocate(pointer p, size_type n){
    if(p != NULL)
        free(p);
}

實(shí)現(xiàn)construct函數(shù)：

void vonstruct(pointer p, const T& value){
    new(p)T(value);
}

實(shí)現(xiàn)destroy函數(shù)：

void destroy(pointer p, size_tpye n){
    p->~T();
}

實(shí)現(xiàn)max_size函數(shù)：

size_type max_size() const{
    return size_type(UINT_MAX / sizeof(T));
}

實(shí)現(xiàn)address函數(shù)：

pointer address(reference x){
    return (pointer)&x;
}

實(shí)現(xiàn)const_address函數(shù)：

const_pointer address(const_reference x){
    return (const_pointer)&x;
}

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