STL——泛型编程

1、指针的算术运算
对于一个存储int数据的vector，我们要查找某值是否存在于其中，采用下标操作的做法如下：
int* find(const vector<int> &vec, int value)
{
for(int i = 0; i < vec.size(); i++)
{
if(vec[i] == value)
return &vec[i];
}
return 0;
}

此函数对于存储int型数据的vector实用，但是如果对于其他类型的数据呢？为了达到这个目的，我们使用function template的形式：
template <typename elemType>
elemType* find(const vector<elemType> &vec, const elemType &value)
{
for(int i = 0; i < vec.size(); i++)
{
if(vec[i] == value)
return &vec[i];
}
return 0;
}

现在，新任务出现了，我们需要让这样一个函数能处理vector和array的元素。对于这个问题，我们的解决办法是，传参容器中的元素而不是指明的容器。
对于array，要传入容器中的元素，可以使用array的首尾元素的指针，即：
template <typename elemType>
elemType* find(const elemType *first, const elemType *last, const elemType &value)
{
if(!first || !last)
return 0;
for(;first != last; first++)
{
if(*first == value)
return first;
}
return 0;
}

对于vector，由于其为连续存储结构，同样可以使用此方式，传入容器的首尾元素指针：
vector<string> svec;
find(&svec[0], &svec[svec.size()], search_value);   //当然，首先得保证vector不为空，这里不做多的描述

到此为止，我们可以使用同样的find函数来查找vector和array中的指定元素了，但是此时，又有个新任务，需要find支持list的元素查找。因为list不是连续存储的，所以在find函数体内，就不能使用指针的++运算来获取下一个元素的地址了。

为了解决这个问题，我们在指针的行为之上提供一层抽象化机制，这个机制可以屏蔽掉vector和list的指针操作行为，使用户在find中看不到指针的操作，从而看到vector和list的操作一样，这样就可以将find函数应用于所有的容器类。

2、Iterators(泛型指针)
这层抽象化机制，即iterator类，跟指针的操作类似，主要提供运算有：++，*，==，！=
定义这样一个类，我们需要知道两个信息
（1）迭代对象类型（即容器类型），这可以决定怎么存取下一个元素
（2）迭代器指向的元素类型，决定*（取值，类似指针的*）操作的返回值
例如：
vector<string>::iterator iter;   //iter为vector容器类型的迭代器，指向的元素类型为string类型。
“;;”符号标识迭代器为容器类中的嵌套类型。

那么现在的find函数为：
template <typename IteratorType, typename elemType>
elemType* find(IteratorType first, IteratorType last, const elemType &value)
{
for(;first != last; first++)
{
if(*first == value)
return first;
}
return last;
}

此版本的find函数还不够弹性，原因在于，传入的elemType类型value并不一定支持“==”运算。这个问题的解决办法在于，传入一个函数指针，利用这个函数指针调用的函数来判断，从而取代“==”。这种方法将在后面介绍。

3、泛型算法函数
头文件：#include<algorithm>
搜索算法：find(),count(),adjacent_find(),find_if(),count_if(),binary_search(),find_first_of().
排序算法：merge(),partial_sort(),partition(),random_shuffle(),reverse(),rotate(),sort().
复制删除替换算法：copy(),remove(),remove_if(),replace(),replace_if(),swap(),unique().
关系算法：equal(),includes(),mismatch().
生成与质变算法：fill(),for_each(),generate(),transform().
数值算法：accmulate(),adjacent_difference(),partial_sum(),inner_product().
集合算法：set_union(),set_difference().

4、设计一个泛型算法

需求:找出一组数据中小于10的数
首先想到的算法就是将这组数据中的每个数与10对比，然后满足条件的存储起来。然而，如果需求改变为小于11或者大于10，那么原来的函数就不能用了，所以考虑到这个问题，实现如下算法：
bool less_than(int num1, int num2)
{
return num1 < num2 ? True : False;
}

bool greater_than(int num1, int num2)
{
return num1 > num2 ? True : False;
}

vector<int> filter(const vector<int> &vec, int filter_value, bool (*judge)(int, int))
{
vector<int> vecRe;
vector<int>::iterator itBegin = vec.begin();
vector<int>::iterator itEnd = vec.end();

for(;itBegin != itEnd; itBegin++)
{
if(judge(*itBegin, filter_value))
{
vecRe.push_back(*itBegin);
}
}

return vecRe;
}
当然，还可以使用template实现更加泛型的方法，并且使用function object替代函数指针来提高效率，这里就不讨论了。