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文檔簡介

第十一章標準模板庫(STL)

庫(library)是一系列程序組件的集合,它們可以在不同的程序中重復(fù)使用。庫函數(shù)設(shè)計的第一位的要求就是通用性,為程序員提供大量實用的庫是C++的又一特色。標準模板庫(StandardTemplateLibrary)是ANSI/ISOC++最有特色、最實用的部分之一。STL包含了容器類(container)、迭代子(iterator)和算法(algorithm)三個部分。第十一章標準模板庫(STL)庫(library)是一系1第十一章標準模板庫(STL)11.1標準模板庫簡介

11.3順序容器

11.2迭代子類

11.5容器適配器

11.7VC++中的STL

11.6泛型算法與函數(shù)對象

11.4關(guān)聯(lián)容器

第十一章標準模板庫(STL)11.1標準模板庫簡介211.1

標準模板庫簡介

STL提供了一個標準化的模板化的對象容器庫,包含多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法,可以節(jié)省大量的時間和精力,而且程序是高質(zhì)量的。

容器類是管理序列的類,是容納一組對象或?qū)ο蠹膶ο?,甚至可以包含混合的對象,包含一組不同類型的對象,稱為異類容器(heterogeneouscontainer),一組相同類型的對象,稱為同類容器(homogenouscontainer)。通過由容器類提供的成員函數(shù),可以實現(xiàn)諸如向序列中插入元素,刪除元素,查找元素等操作,這些成員函數(shù)通過返回迭代子來指定元素在序列中的位置。迭代子是面向?qū)ο蟀姹镜闹羔?,它提供了訪問容器或序列中每個對象的方法。這樣就可以把算法用于容器所管理的序列。

11.1標準模板庫簡介STL提供了一個標準化的模板化的對311.1

標準模板庫簡介容器分為三大類:順序容器(sequencecontainerorsequentialcontainer)關(guān)聯(lián)容器(associativecontainer)容器適配器(containeradopter)

順序容器和關(guān)聯(lián)容器稱為第一類容器(first-classcontainer)。另外有四種容器稱為近容器(nearcontainer):C語言風(fēng)格數(shù)組、字符串string、操作1/0標志值的bitset和進行高速數(shù)學(xué)矢量運算的valarray。

11.1標準模板庫簡介容器分為三大類:411.1

標準模板庫簡介標準庫容器類說明順序容器vector(參量)deque(雙端隊列)list(列表)

從后面快速插入與刪除,直接訪問任何元素從前面或后面快速插入與刪除,直接訪問任何元素從任何地方快速插入與刪除,雙鏈表關(guān)聯(lián)容器set(集合)multiset(多重集合)map(映射)multimap(多重映射)

快速查找,不允許重復(fù)值快速查找,允許重復(fù)值一對一映射,基于關(guān)鍵字快速查找,不允許重復(fù)值一對多映射,基于關(guān)鍵字快速查找,允許重復(fù)值容器適配器stack(棧)queue(隊列)priority_queue(優(yōu)先級隊列)

后進先出(LIFO)先進先出(FIFO)最高優(yōu)先級元素總是第一個出列表11.1標準庫容器類

11.1標準模板庫簡介標準庫容器類說明順序容器

關(guān)聯(lián)容器

511.1

標準模板庫簡介

STL也使容器提供接口。許多基本操作是所有容器都適用的,而有些操作則適用于類似容器的子集??梢杂眯碌念悂頂U展STL。參見表11.2。這些函數(shù)和運算符可通稱為容器的接口。各容器具體接口參見附錄C。使用STL容器或容器適配器,要包含定義該容器模板類頭文件。參見表11.3。這些頭文件的內(nèi)容都在std名字空間域(namespacestd)中,程序中必須加以說明。

11.1標準模板庫簡介STL也使容器提供接口。許多基本611.1

標準模板庫簡介

在有關(guān)數(shù)組、鏈表和二叉樹等線性表和非線性表的討論中,若要訪問其中一個元素(結(jié)點),我們可以用下標或者指針去訪問,而下標實際上也是一種指針即地址,訪問時取地址的方式還有很多,一系列的訪問方法都可以抽象為迭代子(iterator)。訪問方法最終要歸于內(nèi)存地址的獲得,所以說迭代子是面向?qū)ο蟀姹镜闹羔槨?/p>

迭代子與指針有許多相同之處,但迭代子保存所操作的特定容器需要的狀態(tài)信息,從而實現(xiàn)與每種容器類型相適應(yīng)的迭代子。而且有些迭代子操作在所有容器中是一致的,如++運算符總是返回容器下一個元素的迭代子,間接引用符“*”,總是表示迭代子指向的容器元素。

迭代子用來將STL的各部分結(jié)合在一起。從本質(zhì)上說,STL提供的所有算法都是模板,我們可以通過使用自己指定的迭代子來對這些模板實例化。迭代子可以包括指針,但又不僅是一個指針。

11.1標準模板庫簡介在有關(guān)數(shù)組、鏈表和二叉樹等線性表711.1

標準模板庫簡介

STL最大的優(yōu)點是提供能在各種容器中通用的算法,例如插入、刪除、查找、排序等等。STL提供70種左右的標準算法。算法只是間接通過迭代子操作容器元素。算法通常返回迭代子。一個算法通??捎糜诙鄠€不同的容器,所以稱為泛型算法(genericalgorithm)。算法分為:1.修改容器的算法,即變化序列算法(mutating-sequencealgorithm),如copy()、remove()、replace()、swap()等。2.不修改容器的算法,即非變化序列算法(non-mutating-sequencealgorithm),如count()、find()等。3.?dāng)?shù)字型算法。

11.1標準模板庫簡介STL最大的優(yōu)點是提供能在各種容811.2迭代子類

C++標準庫中有五種預(yù)定義迭代子,其功能最強最靈活的是隨機訪問迭代子。

標準庫定義迭代子類型說明輸入(InputIterator)

輸出(OutputIterator)

正向(ForwardIterator)

雙向(BidirectionalIterator)

隨機訪問(RandomAccessIterator)從容器中讀取元素。輸入迭代子只能一次一個元素地向前移動(即從容器開頭到容器末尾)。要重讀必須從頭開始。向容器寫入元素。輸出迭代子只能一次一個元素地向前移動。輸出迭代子要重寫,必須從頭開始。組合輸入迭代子和輸出迭代子的功能,并保留在容器中的位置(作為狀態(tài)信息),所以重新讀寫不必從頭開始。組合正向迭代子功能與逆向移動功能(即從容器序列末尾到容器序列開頭)。組合雙向迭代子的功能,并能直接訪問容器中的任意元素,即可向前或向后跳過任意個元素。表11.4迭代子類別

11.2迭代子類C++標準庫中有五種預(yù)定義迭代子,911.2迭代子類

標準庫定義迭代子的層次結(jié)構(gòu),按這個層次,從上到下,功能越來越強。但不是繼承!inputoutputforwardbidirectionalrandomaccess圖11.1迭代子層次

11.2迭代子類標準庫定義迭代子的層次結(jié)構(gòu),按這個1011.2迭代子類

只有第一類容器能用迭代子遍歷。表11.5給出各種不同容器所支持的迭代子類別。標準庫定義的各種迭代子可進行的操作參見表11.6,

容器支持的迭代子類別順序容器vectordequelist

隨機訪問(randomaccess)隨機訪問(randomaccess)雙向(bidirection)關(guān)聯(lián)容器setmultisetmapmultimap

雙向(bidirection)雙向(bidirection)雙向(bidirection)雙向(bidirection)容器適配器stackqueuepriority_queue

不支持迭代子不支持迭代子不支持迭代子11.2迭代子類只有第一類容器能用迭代子遍歷。表11111.2迭代子類

下面結(jié)合find()算法討論迭代子與泛型算法的關(guān)系。find()定義如下:

template<typenameInputIterator,typenameT>InputIteratorfind(InputIteratorfirst,InputIteratorlast,countTvalue){for(;first!=last;++first)if(value==*first)returnfirst;returnlast}可見,泛型算法不直接訪問容器的元素,與容器無關(guān)。元素的全部訪問和遍歷都通過迭代子實現(xiàn)。并不需要預(yù)知容器類型。find()算法也支持系統(tǒng)內(nèi)置的數(shù)組類型:

11.2迭代子類下面結(jié)合find()算法討論迭代子與1211.2迭代子類【例11.1】尋找數(shù)組元素。#include<algorithm>#include<iostream>usingnamespacestd;

voidmain(){ intsearch_value,ia[9]={47,29,37,23,11,7,5,31,41}; cout<<"請輸入需搜索的數(shù):"<<endl; cin>>search_value; int*presult=find(&ia[0],&ia[9],search_value); cout<<"數(shù)值"<<search_value<<(presult==&ia[9]?"不存在":"存在")<<endl;}這里a[9]數(shù)組元素并不存在,但內(nèi)存地址單元存在。

11.2迭代子類【例11.1】尋找數(shù)組元素。1311.2迭代子類【例11.2】尋找vector容器元素。#include<algorithm>#include<vector>#include<iostream>usingnamespacestd;

voidmain(){ intsearch_value,ia[9]={47,29,37,23,11,7,5,31,41}; vector<int>vec(ia,ia+9);//數(shù)據(jù)填入vector cout<<"請輸入需搜索的數(shù):"<<endl; cin>>search_value; vector<int>::iteratorpresult;//定義迭代子 presult=find(vec.begin(),vec.end(),search_value); cout<<"數(shù)值"<<search_value<<(presult==vec.end()?"不存在":"存在")<<endl;}11.2迭代子類【例11.2】尋找vector容器元素1411.2迭代子類在<iterator>頭文件中還定義了一些專用迭代子:反轉(zhuǎn)迭代子(reverseiterator);插入型迭代子(insertioniterator);流迭代子(streamiterator);流緩沖迭代子(streambufferiterator);11.2迭代子類在<iterator>頭文件中還定義了1511.2迭代子類1.反轉(zhuǎn)型迭代子(reverseiterator)把一切都顛倒過來

vector<int>veco;vector<int>::reverse_iteratorr_iter;for(r_iter=veco.rbegin();//將r_iter指向到末元素 r_iter!=veco.rend();//不等于首元素的前導(dǎo) r_iter++){//實際是上是遞減 //循環(huán)體}如果要把升序的序列改為降序的序列,只要使用反轉(zhuǎn)迭代子就可以了。反轉(zhuǎn)迭代子定義為隨機迭代子。

11.2迭代子類1.反轉(zhuǎn)型迭代子(reverseit1611.2迭代子類2.插入型迭代子(insertioniterator):可以用輸出迭代子來產(chǎn)生一個元素序列。可以添加元素而不必重寫。有三種插入迭代子:back_insert_iterator<Type>是輸出迭代子,用來將產(chǎn)生的元素添加到類型為Type的容器對象的末端。就象在一個字符串末尾加一個串(strcat())。front_insert_iterator<Type>是輸出迭代子,用來將產(chǎn)生的元素添加到容器的前端,就是,產(chǎn)生出來的元素以逆序方式結(jié)束于被控序列前端。insert_iterator<Type,Iter>也是輸出迭代子,它用來將產(chǎn)生的元素插入到一個由迭代子(第二個參數(shù)Iter)指定的元素的前面。

與之對應(yīng)的也有三個相關(guān)的適配器函數(shù),它們返回特定的插入迭代子:back_inserter(Type&):它使用容器的push_back()插入操作代替賦值操作符,實參是容器自己。返回一個back_inserter迭代子。front_insertor(Type&):使用容器的push_front()插入操作代替賦值操作符,實參也是容器本身。返回一個front_inserter迭代子。inserter(Type&,Iter):用容器的insert()插入操作符代替賦值操作符。inserter()要求兩個實參:容器本身和它的一個迭代子指示起始插入的位置。標記起始插入位置的迭代子并不保持不變,而是隨每個被插入的元素而遞增,這樣每個元素就能順序被插入。

11.2迭代子類2.插入型迭代子(insertion1711.2迭代子類3.流迭代子有輸入流迭代子(istream_iterator)和輸出流迭代子(ostream_iterator)。在<iostream.h>、<fstream.h>等頭文件中定義了流類庫,在STL中為輸入/輸出流iostream提供了迭代子,它們可以與標準庫容器類型和泛型算法結(jié)合起來工作。使用這兩個迭代子必須包含頭文件<iterator>。

輸入流迭代子(istream_iterator)類支持在istream及其派生類(如ifstream)上的迭代子操作。istream_iterator聲明方式為:istream_iterator<Type>迭代子標識符(istream&);//Type為已定義了輸入操作的類型,實參可以是任意公有派生的istream的子類型的對象

輸出流也有對應(yīng)的ostream_iterator類支持,其聲明方式為:ostream_iterator<Type>迭代子標識符(ostream&)//實參同樣可以是公有派生子類型對象ostream_iterator<Type>迭代子標識符(ostream&,char*)//第二參數(shù)為C風(fēng)格字符串

11.2迭代子類3.流迭代子有輸入流迭代子(istre1811.2迭代子類下面結(jié)合copy算法和sort算法來介紹istreamiterator和ostream_iterator?!纠?1.3】用istreamiterator從標準輸入讀入一個整數(shù)集到vector中。#include<iostream>#include<iterator>#include<algorithm>#include<vector>#include<functional>usingnamespacestd;

voidmain(){istream_iterator<int>input(cin); istream_iterator<int>end_of_stream; vector<int>vec; copy(input,end_of_stream,inserter(vec,vec.begin()));//輸入^Z結(jié)束流 sort(vec.begin(),vec.end(),greater<int>());//升序排列 ostream_iterator<int>output(cout,""); unique_copy(vec.begin(),vec.end(),output);}11.2迭代子類下面結(jié)合copy算法和sort算法來介1911.2迭代子類輸入:4139572317191311373123294139^Z泛型算法copy()定義如下:template<typenameInputIterator,typenameInputIterator,typenameOutputInterator>OutputIteratorcopy(InputIteratorfirst,InputIteratorlast,OutputInteratorx){ for(;first!=last;++x,++first)*x=*first return(x);}11.2迭代子類輸入:2011.2迭代子類

end_of_stream是指示文件(流)結(jié)束位置,它使用了缺省的構(gòu)造函數(shù),輸入時必須在最后一個數(shù)字后加分隔符,然后加Ctrl-Z結(jié)束??截愃惴ㄒ笪覀兲峁┮粚terator來指示文件(流)內(nèi)部的開始和結(jié)束位置。我們使用由istream對象初始化的istream_iterator提供開始位置,本例中為input。

本例中插入迭代子inserter作為copy的第三個參數(shù),它是輸出型的,把流插入vec。泛型算法sort()為升序排序算法,聲明如下template<typenameRandomAccessInterator,typenamePr>voidsort(RandomAccessIteratorfirst,RandomAccessInteratorlast,Prp);第三參數(shù)為排序方式,greater<int>()是預(yù)定義的“大于”函數(shù)對象,排序時用它來比較數(shù)值大小。缺省時為“小于”,即升序排序。

例中用輸出迭代子output來輸出,泛型算法unique_copy(),復(fù)制一個序列,并刪除序列中所有重復(fù)元素。本例中,拷貝到output迭代子,即用空格分隔各整數(shù)的標準輸出。輸出為:41393731292319171311975311.2迭代子類end_of_stream是指示2111.2迭代子類4.流緩沖迭代子。這是STL后添加的一對迭代子,用來直接從一個流緩沖區(qū)(streambuffer)中插入或提取某種類型(通常為char)的元素。

11.2迭代子類4.流緩沖迭代子。這是STL后添加的一2211.3順序容器

C++標準模板庫提供三種順序容器:vector,list和deque。vector類和deque類是以數(shù)組為基礎(chǔ)的,list類是以雙向鏈表為基礎(chǔ)的。

矢量(vector)類提供了具有連續(xù)內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過下標運算符[]直接有效地訪問矢量的任何元素。與數(shù)組不同,vector的內(nèi)存用盡時,vector自動分配更大的連續(xù)內(nèi)存區(qū),將原先的元素復(fù)制到新的內(nèi)存區(qū),并釋放舊的內(nèi)存區(qū)。這是矢量(vector)類的優(yōu)點。在這里內(nèi)存分配是由分配子(allocator)完成。

矢量可以用來實現(xiàn)隊列、堆棧、列表和其他更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。vector支持隨機訪問迭代子,vector的迭代子通常實現(xiàn)為vector元素的指針。所謂選擇容器類,實際上很大部分是在選擇所支持的迭代子。

11.3順序容器

C++標準模板庫提供三種順序容器:2311.3順序容器使用向量容器的聲明如下: #include<vector>

……vector<int>vi;//定義存放整形序列的向量容器對象vi,長度為0的空vectorvector<float>vf; //存放實型序列的向量容器vector<char>vch; //存放字符序列的向量容器vector<char*>vstr; //存放字符串(字符指針)序列的向量容器

使用方法是典型的函數(shù)模板的使用方法。調(diào)用缺省的構(gòu)造函數(shù),創(chuàng)建長度為0的向量。矢量容器有多種構(gòu)造函數(shù)。包括構(gòu)造一個有n個元素的矢量,每個元素都是由元素缺省的構(gòu)造函數(shù)所構(gòu)造出來的,還可以為每個元素用同一個對象來賦初值。還包括拷貝構(gòu)造函數(shù),可以由一個已有的矢量容器對象來初始化新容器各元素的構(gòu)造函數(shù)。這些構(gòu)造函數(shù)還可以顯式給出分配子(allocator)對象。11.3順序容器使用向量容器的聲明如下:2411.3順序容器

對矢量的操作包含了在順序表中所列出的操作,而且更多。1.列表(list)是由雙向鏈表(doublylinkedlist)組成的。我們也已經(jīng)在有關(guān)鏈表的一節(jié)中介紹過了,它有兩個指針域,可以向前也可以向后進行訪問,但不能隨機訪問,即支持的迭代子類型為雙向迭代子。使用起來很方便,與我們在§7.2節(jié)中定義的雙鏈表類模板相似,但通用性更好,使用更方便。列表的定義在頭文件<list>中。2.雙端隊列(deque)(double-endedqueue)類。雙端隊列允許在隊列的兩端進行操作。支持隨機訪問迭代子。也支持通過使用下標操作符“[]”進行訪問。

11.3順序容器對矢量的操作包含了在順序表中所列出的2511.3順序容器

當(dāng)要增加雙端隊列的存儲空間時,可以在內(nèi)存塊中deque兩端進行分配,通常保存為這些塊的指針數(shù)組。雙端隊列利用不連續(xù)內(nèi)存空間,它的迭代子比vector的迭代子更加智能化。對雙端隊列分配存儲塊后,往往要等刪除雙端隊列時才釋放,它比重復(fù)分配(釋放和再分配)更有效,但也更浪費內(nèi)存。

使用雙端隊列,必須包含頭文件<deque>。

11.3順序容器當(dāng)要增加雙端隊列的存儲空間時,可以在2611.4關(guān)聯(lián)容器

查找和排序總是對關(guān)鍵字進行的,函數(shù)模板和類模板中只介紹了通用類型(亦稱泛型類型),并沒有涉及關(guān)鍵字。關(guān)聯(lián)容器(associativecontainer)能通過關(guān)鍵字(searchkey)直接訪問(存儲和讀取元素)。四個關(guān)聯(lián)容器為:集合(set),多重集合(multiset),映射(map),多重映射(multimap)。集合和多重集合類提供了控制數(shù)值集合的操作,其中數(shù)值是關(guān)鍵字,映射和多重映射類提供了操作與關(guān)鍵字相關(guān)聯(lián)的映射值(mappedvalue)的方法。多重集合關(guān)聯(lián)容器用于快速存儲和讀取關(guān)鍵字。

11.4關(guān)聯(lián)容器查找和排序總是對關(guān)鍵字進行的,函數(shù)2711.4關(guān)聯(lián)容器

multiset和set通常實現(xiàn)為紅黑二叉排序樹。常用的二叉排序樹一般結(jié)點有四個域:一個數(shù)據(jù)域,三個指針域(左孩子指針,右孩子指針和雙親指針)。雙親指針使直接回訪成為可能,它使二叉排序樹刪除節(jié)點的算法變的簡單。在生成二叉排序樹時,當(dāng)輸入數(shù)據(jù)為已排好序時,會形成高度不平衡的只有半邊的斜杠形的樹,即退化為鏈表,二叉排序樹只有形成平衡的樹,也就是接近完全二叉數(shù)或滿二叉樹的形狀才能達到對半查找的效果。紅黑二叉排序樹是實現(xiàn)平衡二叉排序樹的方法之一。11.4關(guān)聯(lián)容器multiset和set通常實現(xiàn)為2811.4關(guān)聯(lián)容器【例11.4】整型多重集合關(guān)聯(lián)容器類的演示。類模板聲明:template<typenameKey,typenamePred=less<Key>,typenameA=allocator<Key>>classmultiset;//模板參數(shù)表中的非類型參數(shù)同樣可有缺省值

#include<iostream>#include<set> //包含集合頭文件#include<algorithm> //包含算法頭文件usingnamespacestd;//C++標準庫名字空間域typedefmultiset<int>INTMS;//特例取名INTMS,整型多重集合按升序排列

11.4關(guān)聯(lián)容器【例11.4】整型多重集合關(guān)聯(lián)容器類的2911.4關(guān)聯(lián)容器

voidmain(){constintsize=16; inta[size]={17,11,29,89,73,53,61,37,41,29,3,47,31,59,5,2}; INTMSintMultiset(a,a+size); ostream_iterator<int>output(cout,"");cout<<"這里原來有"<<intMultiset.count(17)<<"個數(shù)值17"<<endl; intMultiset.insert(17);//插入一個重復(fù)的數(shù)17 cout<<"輸入后這里有"<<intMultiset.count(17)<<"個數(shù)值17"<<endl; INTMS::const_iteratorresult; result=intMultiset.find(18); if(result==intMultiset.end())cout<<"沒找到值18"<<endl;elsecout<<"找到值18"<<endl; cout<<"intMultiset容器中有"<<endl; copy(intMultiset.begin(),intMultiset.end(),output); cout<<endl;}11.4關(guān)聯(lián)容器

voidmain(){const3011.4關(guān)聯(lián)容器

請注意multiset容器中自動作了升序排列。如需要,可以在VC++幫助中(MSDN)由關(guān)鍵字multiset查找有關(guān)迭代子、成員函數(shù)的定義和用法。

多重映射和映射關(guān)聯(lián)容器類用于快速存儲和讀取關(guān)鍵字與相關(guān)值(關(guān)鍵字/數(shù)值對,key/valuepair)。如果保存學(xué)生的簡明資料,要求按學(xué)號排序,使用映射關(guān)聯(lián)容器(因為不會重號)是最合適的。如用姓名排序,因姓名可能重復(fù),使用多重映射更為合適。使用時要用頭文件<set>。

11.4關(guān)聯(lián)容器請注意multiset容器中自動作3111.5容器適配器

STL提供了三個容器適配器(containeradapter):棧(stack),隊列(queue)和優(yōu)先級隊。棧是標準的棧,使用時要用頭文件<stack>。隊也是標準的,使用時要用頭文件<queue>。所謂適配器并不獨立,它依附在一個順序容器上。如要聲明一個用矢量實現(xiàn)的字符型堆棧,可使用如下聲明:

stack<vector<char>>sk;然后它就可以象順序容器一樣使用。但是它沒有自己的構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù),它使用其實現(xiàn)類(如vector)的構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)。就象一個儀器加了一個適配器增加了某些功能一樣。隊列(queue)缺省用deque為基礎(chǔ),棧(stack)可用vector或deque為基礎(chǔ)。優(yōu)先級隊列(priority_queue)適配器實現(xiàn)優(yōu)先級隊列。元素插入是自動按優(yōu)先級順序插入,使最高優(yōu)先級元素首先從優(yōu)先級隊列中取出。優(yōu)先級隊列(priority_queue)的每個常用操作都實現(xiàn)為內(nèi)聯(lián)函數(shù),調(diào)用基礎(chǔ)容器的相應(yīng)函數(shù)時,可避免二次函數(shù)調(diào)用的開銷。常用矢量為基礎(chǔ)容器。缺省情況下priority_queue實現(xiàn)時用vector為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

11.5容器適配器STL提供了三個容器適配器(co3211.5容器適配器【例11.5】優(yōu)先級隊列類演示,頭文件用<queue>,優(yōu)先級用數(shù)表示,數(shù)值越大優(yōu)先級越高。#include<iostream>#include<queue>#include<functional>usingnamespacestd;

11.5容器適配器【例11.5】優(yōu)先級隊列類演示,頭文3311.5容器適配器voidmain(){ priority_queue<int>prioque; //實例化存放int值的優(yōu)先級隊列,并用deque作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) prioque.push(7);//壓入優(yōu)先級隊列 prioque.push(12); prioque.push(9); prioque.push(18); cout<<"從優(yōu)先級隊列中彈出"<<endl; while(!prioque.empty()){ cout<<prioque.top()<<'\t';//取最高優(yōu)先級數(shù)據(jù) prioque.pop();//彈出最高優(yōu)先級數(shù)據(jù) } cout<<endl;}11.5容器適配器voidmain(){3411.6泛型算法與函數(shù)對象

算法表現(xiàn)為一系列的函數(shù)模板,它們完整定義在STL頭文件中。一般這些函數(shù)模板都使用迭代子作為它的參數(shù)和返回值,以此在容器(序列)上進行各種操作。11.6.1函數(shù)對象

11.6.2泛型算法

11.6泛型算法與函數(shù)對象算法表現(xiàn)為一系列的函數(shù)模3511.6.1函數(shù)對象

每個泛型算法(genericalgorithm)的實現(xiàn)都獨立于單獨的容器類型,它消除了算法的類型依賴性。

在C++中,為了使程序的安全性更好,采用“引用”來代替指針作為函數(shù)的參數(shù)或返回值。在C++的泛型算法中類似地采用了“函數(shù)對象”(functionobject)來代替函數(shù)指針。函數(shù)對象是一個類,它重載了函數(shù)調(diào)用操作符(operator())。該操作符封裝了應(yīng)該被實現(xiàn)為一個函數(shù)的操作。典型情況下,函數(shù)對象被作為實參傳遞給泛型算法。和“引用”一樣,“函數(shù)對象”獨立使用比較少。函數(shù)對象亦稱擬函數(shù)對象(function_likeobject)和函子(functor)。下面給出一個求和函數(shù)對象的定義:template<typenameT>classSum{ Tres;public: sum(Ti=0):res(i){}//構(gòu)造函數(shù),即sum(Ti=0){res=i;} voidoperator()(Tx){res+=x;}//累加 Tresult()const{returnres;}//}11.6.1函數(shù)對象每個泛型算法(generica3611.6.1函數(shù)對象

函數(shù)對象與函數(shù)指針相比較有三個優(yōu)點:第一,函數(shù)指針是間接引用,不能作為內(nèi)聯(lián)函數(shù),而函數(shù)對象可以,這樣速度更快;第二,函數(shù)對象可以擁有任意數(shù)量的額外數(shù)據(jù),用這些數(shù)據(jù)可以緩沖當(dāng)前數(shù)據(jù)和結(jié)果,當(dāng)然多數(shù)情況下不一定使用,上例中res就是一個額外數(shù)據(jù);第三,編譯時對函數(shù)對象做類型檢查。下面給出采用函數(shù)對象作為“數(shù)值比較算法”的求序列中最小值的函數(shù)模板。template<typenameType,typenameComp>constType&min(constType*p,intsize,Compcomp){ intminIndex=0;//最小元素下標初值為0,即設(shè)0號元素最小 for(inti=1;i<size;i++) if(comp(p[i],p[minIndex]))minIndex=i; returnp[minIndex];}11.6.1函數(shù)對象函數(shù)對象與函數(shù)指針相比較有三個3711.6.1函數(shù)對象函數(shù)對象來源。1.標準庫預(yù)定義的一組算術(shù),關(guān)系和邏輯函數(shù)對象;2.預(yù)定義的一組函數(shù)適配器,允許對預(yù)定義的函數(shù)對象進行特殊化或擴展;3.自定義函數(shù)對象。預(yù)定義函數(shù)對象分為算術(shù)、關(guān)系和邏輯操作。每個對象都是一個類模板,其中操作數(shù)類型作為模板參數(shù)。使用時要包含頭文件:#include<functional>11.6.1函數(shù)對象函數(shù)對象來源。3811.6.1函數(shù)對象我們以加法為例,討論名為plus的類模板,對整數(shù)的用法實例如下:plus<int>intAdd;intival1=30,ival2=15;intsum=intAdd(ival1,ival2);//等效于:sum=ival1+inval2但是函數(shù)對象主要是作為泛型算法的實參使用,通常用來改變?nèi)笔〉牟僮?,比如在【?1.3】中有sort(vec.begin(),vec.end(),greater<int>());這就是把整數(shù)的大于關(guān)系函數(shù)對象作為實參,得降序排列。如果是字符串,則有:sort(svec.begin(),svec.end(),greater<string>());11.6.1函數(shù)對象我們以加法為例,討論名為plu3911.6.1函數(shù)對象比較算法在內(nèi)置類型int,字符串類string中定義。還可以自定義整數(shù)類Int:classInt{public: Int(intival=0):_val(ival){} intoperator_(){return-_val;}//負數(shù)符號重載 intoperator%(intval){return_val%ival;}//求余符號重載 booloperator<(intval){return_val<ival;}//小于符號重載 booloperator!(){return_val==0;}//邏輯非符號重載private: int_val;};每個類對象都可以作為有名或無名對象傳給函數(shù),同時也把所需重載的算法傳過去了。

11.6.1函數(shù)對象比較算法在內(nèi)置類型int,字符4011.6.1函數(shù)對象

下面給出各種函數(shù)對象及其使用方法:參數(shù)和返回值。為方便,定義以下變量(對象)vector<string>svec;stringsval1,sval2,sres;complexcval1,cval2,cres;intival1,ival2,ires;IntIval1,Ival2,Ires;doubledval1,dval2,dres;11.6.1函數(shù)對象下面給出各種函數(shù)對象及其使用方4111.6.1函數(shù)對象

為了用實例來說明使用方法,定義一個可用單參數(shù)函數(shù)對象(一元函數(shù)對象)的函數(shù)模板和一個可用雙參數(shù)函數(shù)對象(二元函數(shù)對象)的函數(shù)模板:template<TypenameFuncObject,TypenameType>TypeUnaryFunc(FuncObjectfob,constType&val){returnfob(val);}template<TypenameFuncObject,TypenameType>TypeBinaryFunc(FuncObjectfob,constType&val1,constType&val2){returnfob(val1,val2);}11.6.1函數(shù)對象為了用實例來說明使用方法,定義4211.6.1函數(shù)對象算術(shù)函數(shù)對象:加法:plus<Type>minus<int>intSub;ires=intSub(ival1,ival2);dres=BinaryFunc(plus<double>(),dval1,dval2);sres=BinaryFunc(plus<string>(),sval1,sval2);減法:minus<Type>//同加法乘法:multiplies<Type>//對串類無定義,不能用串,可用于復(fù)數(shù)和浮點數(shù)等cres=BinaryFunc(multiplies<complex>(),cal1,cal2);dres=BinaryFunc(multiplies<double>(),dval1,dval2);除法:divides<Type>//同乘法求余:modulus<Type>//不能用于復(fù)數(shù),浮點數(shù),只能用于整數(shù)modulus<Int>ImtModulus;Ires=IntModulus<Ival1,Ival2);//自定義類型ires=BinaryFunc(modulus<int>(),ival1,ival2);11.6.1函數(shù)對象算術(shù)函數(shù)對象:4311.6.1函數(shù)對象取反:negate<Type>//同取余,但為單參數(shù)ires=UnaryFunc(negate<Int>(),Ival1);邏輯函數(shù)對象,這里Type必須支持邏輯運算,有兩個參數(shù)。邏輯與://對應(yīng)&&邏輯或://對應(yīng)||邏輯非://對應(yīng)!關(guān)系函數(shù)對象,它們的返回值為布爾量,兩個參數(shù),第一參數(shù)和第二參數(shù)相比:等于:equal_to<Type>不等于:not_equal_to<Type>大于:great<Type>大于等于:great_equal<Type>小于:less<Type>小于等于:less_equal<Type>11.6.1函數(shù)對象取反:negate<Type>//4411.6.1函數(shù)對象

返回布爾值的函數(shù)對象稱為謂詞(predicate),默認的二進制謂詞是小于比較操作符“<”,所以默認的排序方式都是升序排列,它采用小于比較形式。和容器類一樣,函數(shù)對象也可以由函數(shù)適配器來特殊化或擴展一元(單參數(shù))或二元(雙參數(shù))函數(shù)對象:1.綁定器(binder):把二元函數(shù)對象中的一個參數(shù)固定(綁定),使之轉(zhuǎn)為一元函數(shù),C++標準庫提供兩種預(yù)定義的binder適配器:bind1st和bind2nd,分別綁定了第一或第二個參數(shù)。2.取反器(negator):把函數(shù)對象的值翻轉(zhuǎn)的適配器,如原來為小于,用了它后就變成了大于。C++標準庫也提供了兩種negator適配器:not1和not2。not1用于一元預(yù)定義函數(shù)對象;not2用于二元預(yù)定義函數(shù)對象。

11.6.1函數(shù)對象返回布爾值的函數(shù)對象稱為謂詞(4511.6.2泛型算法

在C++標準庫中給出了70余種算法,泛型算法函數(shù)名都加有后綴,這些后綴的意思如下:_if 表示函數(shù)采用的操作是在元素上,而不是對元素的值本身進行操作。如find_if算法表示查找一些值滿足函數(shù)指定條件的元素,而find查找特定的值。_copy 表示算法不僅操作元素的值,而且還把修改的值復(fù)制到一個目標范圍中。reverser算法顛倒范圍中元素的排列順序,而reverse_copy算法同時把結(jié)果復(fù)制到目標范圍中。其它的后綴從英文意思上立即可以認出其意義,對照附錄C11.6.2泛型算法在C++標準庫中給出了70余種4611.6.2泛型算法

其次我們介紹泛型算法的構(gòu)造與使用方法。所有泛型算法的前兩個實參是一對iterator,通常稱為first和last,它們標出要操作的容器或內(nèi)置數(shù)組中的元素范圍。元素的范圍,包括first,但不包含last的左閉合區(qū)間。即:[first,last)當(dāng)first==last成立,則范圍為空。對iterator的類則要求在每個算法聲明中指出(5個基本類別),所聲明的是最低要求。

11.6.2泛型算法其次我們介紹泛型算法的構(gòu)造與使4711.6.2泛型算法泛型算法分以下幾類:

1.查找算法:有13種查找算法用各種策略去判斷容器中是否存在一個指定值。equal_range()、lower_bound()和upper_bound()提供對半查找形式。

2.排序和通用整序算法:共有14種排序(sorting)和通用整序(ordering)算法,為容器中元素的排序提供各種處理方法。所謂整序,是按一定規(guī)律分類,如分割(partition)算法把容器分為兩組,一組由滿足某條件的元素組成,另一組由不滿足某條件的元素組成。3.刪除和代替算法:有15種刪除和代替算法。

11.6.2泛型算法泛型算法分以下幾類:4811.6.2泛型算法4.排列組合算法:有2種算法。排列組合是指全排列。如:三個字符{a,b,c}組成的序列有6種可能的全排列:abc,acb,bac,bca,cab,cba;并且六種全排列按以上順序排列,認為abc最小,cba最大,因為abc是全順序(從小到大)而cba是全逆序(從大到?。?。

5.生成和改變算法:有6種,包含生成(generate),填充(fill)等等。6.關(guān)系算法:有7種關(guān)系算法,為比較兩個容器提供了各種策略,包括相等(equal()),最大(max()),最?。╩in())等等。

7.集合算法:4種集合(set)算法提供了對任何容器類型的通用集合操作。包括并(union),交(intersection),差(difference)和對稱差(symmetricdifference)。

11.6.2泛型算法4.排列組合算法:有2種算法。排列4911.7VC++中的STL

VC++支持STL,STL放在標準C++庫中(StandardC++Library),由一系列的頭文件組成,名稱采用標準STL中的名稱。

標準C++庫中與模板有關(guān)的頭文件主要有:輸入輸出流(iostream)和標準模板庫。VC++中對STL有所擴展,它另外包括以下容器:hashmap;hashmultimap; hashset; hashmultiset;采用散列算法。這樣VC++共有11種一類容器。

在VC++的MFC中有微軟開發(fā)的群(collections)類(微軟自譯為集合類,為不和set混淆,本書取群類),包括有任何類型的對象群和任何類型對象指針群:CArray; CList;CMap;CTypePtrArray;CTypePtrList;CTypePtrMap;它們也都是模板。

在VC++的活動模板庫類(ATL,ActiveTemplateLibrary)中也有微軟開發(fā)的群(collections)類:CAtlArrayCAtllistCAtlMap CAutoPtrArrayCAutoPtrlistCAutoPtrMap后三種為智能指針。

11.7VC++中的STLVC++支持STL,ST50第十一章標準模板庫(STL)

庫(library)是一系列程序組件的集合,它們可以在不同的程序中重復(fù)使用。庫函數(shù)設(shè)計的第一位的要求就是通用性,為程序員提供大量實用的庫是C++的又一特色。標準模板庫(StandardTemplateLibrary)是ANSI/ISOC++最有特色、最實用的部分之一。STL包含了容器類(container)、迭代子(iterator)和算法(algorithm)三個部分。第十一章標準模板庫(STL)庫(library)是一系51第十一章標準模板庫(STL)11.1標準模板庫簡介

11.3順序容器

11.2迭代子類

11.5容器適配器

11.7VC++中的STL

11.6泛型算法與函數(shù)對象

11.4關(guān)聯(lián)容器

第十一章標準模板庫(STL)11.1標準模板庫簡介5211.1

標準模板庫簡介

STL提供了一個標準化的模板化的對象容器庫,包含多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法,可以節(jié)省大量的時間和精力,而且程序是高質(zhì)量的。

容器類是管理序列的類,是容納一組對象或?qū)ο蠹膶ο?,甚至可以包含混合的對象,包含一組不同類型的對象,稱為異類容器(heterogeneouscontainer),一組相同類型的對象,稱為同類容器(homogenouscontainer)。通過由容器類提供的成員函數(shù),可以實現(xiàn)諸如向序列中插入元素,刪除元素,查找元素等操作,這些成員函數(shù)通過返回迭代子來指定元素在序列中的位置。迭代子是面向?qū)ο蟀姹镜闹羔?,它提供了訪問容器或序列中每個對象的方法。這樣就可以把算法用于容器所管理的序列。

11.1標準模板庫簡介STL提供了一個標準化的模板化的對5311.1

標準模板庫簡介容器分為三大類:順序容器(sequencecontainerorsequentialcontainer)關(guān)聯(lián)容器(associativecontainer)容器適配器(containeradopter)

順序容器和關(guān)聯(lián)容器稱為第一類容器(first-classcontainer)。另外有四種容器稱為近容器(nearcontainer):C語言風(fēng)格數(shù)組、字符串string、操作1/0標志值的bitset和進行高速數(shù)學(xué)矢量運算的valarray。

11.1標準模板庫簡介容器分為三大類:5411.1

標準模板庫簡介標準庫容器類說明順序容器vector(參量)deque(雙端隊列)list(列表)

從后面快速插入與刪除,直接訪問任何元素從前面或后面快速插入與刪除,直接訪問任何元素從任何地方快速插入與刪除,雙鏈表關(guān)聯(lián)容器set(集合)multiset(多重集合)map(映射)multimap(多重映射)

快速查找,不允許重復(fù)值快速查找,允許重復(fù)值一對一映射,基于關(guān)鍵字快速查找,不允許重復(fù)值一對多映射,基于關(guān)鍵字快速查找,允許重復(fù)值容器適配器stack(棧)queue(隊列)priority_queue(優(yōu)先級隊列)

后進先出(LIFO)先進先出(FIFO)最高優(yōu)先級元素總是第一個出列表11.1標準庫容器類

11.1標準模板庫簡介標準庫容器類說明順序容器

關(guān)聯(lián)容器

5511.1

標準模板庫簡介

STL也使容器提供接口。許多基本操作是所有容器都適用的,而有些操作則適用于類似容器的子集??梢杂眯碌念悂頂U展STL。參見表11.2。這些函數(shù)和運算符可通稱為容器的接口。各容器具體接口參見附錄C。使用STL容器或容器適配器,要包含定義該容器模板類頭文件。參見表11.3。這些頭文件的內(nèi)容都在std名字空間域(namespacestd)中,程序中必須加以說明。

11.1標準模板庫簡介STL也使容器提供接口。許多基本5611.1

標準模板庫簡介

在有關(guān)數(shù)組、鏈表和二叉樹等線性表和非線性表的討論中,若要訪問其中一個元素(結(jié)點),我們可以用下標或者指針去訪問,而下標實際上也是一種指針即地址,訪問時取地址的方式還有很多,一系列的訪問方法都可以抽象為迭代子(iterator)。訪問方法最終要歸于內(nèi)存地址的獲得,所以說迭代子是面向?qū)ο蟀姹镜闹羔槨?/p>

迭代子與指針有許多相同之處,但迭代子保存所操作的特定容器需要的狀態(tài)信息,從而實現(xiàn)與每種容器類型相適應(yīng)的迭代子。而且有些迭代子操作在所有容器中是一致的,如++運算符總是返回容器下一個元素的迭代子,間接引用符“*”,總是表示迭代子指向的容器元素。

迭代子用來將STL的各部分結(jié)合在一起。從本質(zhì)上說,STL提供的所有算法都是模板,我們可以通過使用自己指定的迭代子來對這些模板實例化。迭代子可以包括指針,但又不僅是一個指針。

11.1標準模板庫簡介在有關(guān)數(shù)組、鏈表和二叉樹等線性表5711.1

標準模板庫簡介

STL最大的優(yōu)點是提供能在各種容器中通用的算法,例如插入、刪除、查找、排序等等。STL提供70種左右的標準算法。算法只是間接通過迭代子操作容器元素。算法通常返回迭代子。一個算法通??捎糜诙鄠€不同的容器,所以稱為泛型算法(genericalgorithm)。算法分為:1.修改容器的算法,即變化序列算法(mutating-sequencealgorithm),如copy()、remove()、replace()、swap()等。2.不修改容器的算法,即非變化序列算法(non-mutating-sequencealgorithm),如count()、find()等。3.?dāng)?shù)字型算法。

11.1標準模板庫簡介STL最大的優(yōu)點是提供能在各種容5811.2迭代子類

C++標準庫中有五種預(yù)定義迭代子,其功能最強最靈活的是隨機訪問迭代子。

標準庫定義迭代子類型說明輸入(InputIterator)

輸出(OutputIterator)

正向(ForwardIterator)

雙向(BidirectionalIterator)

隨機訪問(RandomAccessIterator)從容器中讀取元素。輸入迭代子只能一次一個元素地向前移動(即從容器開頭到容器末尾)。要重讀必須從頭開始。向容器寫入元素。輸出迭代子只能一次一個元素地向前移動。輸出迭代子要重寫,必須從頭開始。組合輸入迭代子和輸出迭代子的功能,并保留在容器中的位置(作為狀態(tài)信息),所以重新讀寫不必從頭開始。組合正向迭代子功能與逆向移動功能(即從容器序列末尾到容器序列開頭)。組合雙向迭代子的功能,并能直接訪問容器中的任意元素,即可向前或向后跳過任意個元素。表11.4迭代子類別

11.2迭代子類C++標準庫中有五種預(yù)定義迭代子,5911.2迭代子類

標準庫定義迭代子的層次結(jié)構(gòu),按這個層次,從上到下,功能越來越強。但不是繼承!inputoutputforwardbidirectionalrandomaccess圖11.1迭代子層次

11.2迭代子類標準庫定義迭代子的層次結(jié)構(gòu),按這個6011.2迭代子類

只有第一類容器能用迭代子遍歷。表11.5給出各種不同容器所支持的迭代子類別。標準庫定義的各種迭代子可進行的操作參見表11.6,

容器支持的迭代子類別順序容器vectordequelist

隨機訪問(randomaccess)隨機訪問(randomaccess)雙向(bidirection)關(guān)聯(lián)容器setmultisetmapmultimap

雙向(bidirection)雙向(bidirection)雙向(bidirection)雙向(bidirection)容器適配器stackqueuepriority_queue

不支持迭代子不支持迭代子不支持迭代子11.2迭代子類只有第一類容器能用迭代子遍歷。表16111.2迭代子類

下面結(jié)合find()算法討論迭代子與泛型算法的關(guān)系。find()定義如下:

template<typenameInputIterator,typenameT>InputIteratorfind(InputIteratorfirst,InputIteratorlast,countTvalue){for(;first!=last;++first)if(value==*first)returnfirst;returnlast}可見,泛型算法不直接訪問容器的元素,與容器無關(guān)。元素的全部訪問和遍歷都通過迭代子實現(xiàn)。并不需要預(yù)知容器類型。find()算法也支持系統(tǒng)內(nèi)置的數(shù)組類型:

11.2迭代子類下面結(jié)合find()算法討論迭代子與6211.2迭代子類【例11.1】尋找數(shù)組元素。#include<algorithm>#include<iostream>usingnamespacestd;

voidmain(){ intsearch_value,ia[9]={47,29,37,23,11,7,5,31,41}; cout<<"請輸入需搜索的數(shù):"<<endl; cin>>search_value; int*presult=find(&ia[0],&ia[9],search_value); cout<<"數(shù)值"<<search_value<<(presult==&ia[9]?"不存在":"存在")<<endl;}這里a[9]數(shù)組元素并不存在,但內(nèi)存地址單元存在。

11.2迭代子類【例11.1】尋找數(shù)組元素。6311.2迭代子類【例11.2】尋找vector容器元素。#include<algorithm>#include<vector>#include<iostream>usingnamespacestd;

voidmain(){ intsearch_value,ia[9]={47,29,37,23,11,7,5,31,41}; vector<int>vec(ia,ia+9);//數(shù)據(jù)填入vector cout<<"請輸入需搜索的數(shù):"<<endl; cin>>search_value; vector<int>::iteratorpresult;//定義迭代子 presult=find(vec.begin(),vec.end(),search_value); cout<<"數(shù)值"<<search_value<<(presult==vec.end()?"不存在":"存在")<<endl;}11.2迭代子類【例11.2】尋找vector容器元素6411.2迭代子類在<iterator>頭文件中還定義了一些專用迭代子:反轉(zhuǎn)迭代子(reverseiterator);插入型迭代子(insertioniterator);流迭代子(streamiterator);流緩沖迭代子(streambufferiterator);11.2迭代子類在<iterator>頭文件中還定義了6511.2迭代子類1.反轉(zhuǎn)型迭代子(reverseiterator)把一切都顛倒過來

vector<int>veco;vector<int>::reverse_iteratorr_iter;for(r_iter=veco.rbegin();//將r_iter指向到末元素 r_iter!=veco.rend();//不等于首元素的前導(dǎo) r_iter++){//實際是上是遞減 //循環(huán)體}如果要把升序的序列改為降序的序列,只要使用反轉(zhuǎn)迭代子就可以了。反轉(zhuǎn)迭代子定義為隨機迭代子。

11.2迭代子類1.反轉(zhuǎn)型迭代子(reverseit6611.2迭代子類2.插入型迭代子(insertioniterator):可以用輸出迭代子來產(chǎn)生一個元素序列??梢蕴砑釉囟槐刂貙?。有三種插入迭代子:back_insert_iterator<Type>是輸出迭代子,用來將產(chǎn)生的元素添加到類型為Type的容器對象的末端。就象在一個字符串末尾加一個串(strcat())。front_insert_iterator<Type>是輸出迭代子,用來將產(chǎn)生的元素添加到容器的前端,就是,產(chǎn)生出來的元素以逆序方式結(jié)束于被控序列前端。insert_iterator<Type,Iter>也是輸出迭代子,它用來將產(chǎn)生的元素插入到一個由迭代子(第二個參數(shù)Iter)指定的元素的前面。

與之對應(yīng)的也有三個相關(guān)的適配器函數(shù),它們返回特定的插入迭代子:back_inserter(Type&):它使用容器的push_back()插入操作代替賦值操作符,實參是容器自己。返回一個back_inserter迭代子。front_insertor(Type&):使用容器的push_front()插入操作代替賦值操作符,實參也是容器本身。返回一個front_inserter迭代子。inserter(Type&,Iter):用容器的insert()插入操作符代替賦值操作符。inserter()要求兩個實參:容器本身和它的一個迭代子指示起始插入的位置。標記起始插入位置的迭代子并不保持不變,而是隨每個被插入的元素而遞增,這樣每個元素就能順序被插入。

11.2迭代子類2.插入型迭代子(insertion6711.2迭代子類3.流迭代子有輸入流迭代子(istream_iterator)和輸出流迭代子(ostream_iterator)。在<iostream.h>、<fstream.h>等頭文件中定義了流類庫,在STL中為輸入/輸出流iostream提供了迭代子,它們可以與標準庫容器類型和泛型算法結(jié)合起來工作。使用這兩個迭代子必須包含頭文件<iterator>。

輸入流迭代子(istream_iterator)類支持在istream及其派生類(如ifstream)上的迭代子操作。istream_iterator聲明方式為:istream_iterator<Type>迭代子標識符(istream&);//Type為已定義了輸入操作的類型,實參可以是任意公有派生的istream的子類型的對象

輸出流也有對應(yīng)的ostream_iterator類支持,其聲明方式為:ostream_iterator<Type>迭代子標識符(ostream&)//實參同樣可以是公有派生子類型對象ostream_iterator<Type>迭代子標識符(ostream&,char*)//第二參數(shù)為C風(fēng)格字符串

11.2迭代子類3.流迭代子有輸入流迭代子(istre6811.2迭代子類下面結(jié)合copy算法和sort算法來介紹istreamiterator和ostream_iterator?!纠?1.3】用istreamiterator從標準輸入讀入一個整數(shù)集到vector中。#include<iostream>#include<iterator>#include<algorithm>#include<vector>#include<functional>usingnamespacestd;

voidmain(){istream_iterator<int>input(cin); istream_iterator<int>end_of_stream; vector<int>vec; copy(input,end_of_stream,inserter(vec,vec.begin()));//輸入^Z結(jié)束流 sort(vec.begin(),vec.end(),greater<int>());//升序排列 ostream_iterator<int>output(cout,""); unique_copy(vec.begin(),vec.end(),output);}11.2迭代子類下面結(jié)合copy算法和sort算法來介6911.2迭代子類輸入:4139572317191311373123294139^Z泛型算法copy()定義如下:template<typenameInputIterator,typenameInputIterator,typenameOutputInterator>OutputIteratorcopy(InputIteratorfirst,InputIteratorlast,OutputInteratorx){ for(;first!=last;++x,++first)*x=*first return(x);}11.2迭代子類輸入:7011.2迭代子類

end_of_stream是指示文件(流)結(jié)束位置,它使用了缺省的構(gòu)造函數(shù),輸入時必須在最后一個數(shù)字后加分隔符,然后加Ctrl-Z結(jié)束??截愃惴ㄒ笪覀兲峁┮粚terator來指示文件(流)內(nèi)部的開始和結(jié)束位置。我們使用由istream對象初始化的istream_iterator提供開始位置,本例中為input。

本例中插入迭代子inserter作為copy的第三個參數(shù),它是輸出型的,把流插入vec。泛型算法sort()為升序排序算法,聲明如下template<typenameRandomAccessInterator,typenamePr>voidsort(RandomAccessIteratorfirst,RandomAccessInteratorlast,Prp);第三參數(shù)為排序方式,greater<int>()是預(yù)定義的“大于”函數(shù)對象,排序時用它來比較數(shù)值大小。缺省時為“小于”,即升序排序。

例中用輸出迭代子output來輸出,泛型算法unique_copy(),復(fù)制一個序列,并刪除序列中所有重復(fù)元素。本例中,拷貝到output迭代子,即用空格分隔各整數(shù)的標準輸出。輸出為:41393731292319171311

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