CPP标准模板库 随笔

对于无序容器而言，其次序是不固定的，就算添加一个元素，也可能全盘改变次序。唯一可以保证的是，内容相同的元素会相邻。（eg: 23,1,1,25,3,27,5,7,11,11）

迭代器的种类：

　　1，前向迭代器（Forward Iterator） 只能够以累加操作符向前迭代。 forward_list 的迭代器属于此类。其他容器如unordered_set , unordered_multiset, unordered_map 和 unordered_multimap也都至少是此类（但标准库其实为他们提供的是双向迭代器）

　　2，双向迭代器（Bidirectional Iterator）以递增，递减进行前进或者后退。list set multiset map multimap

　　3,  随机迭代器 （Random-access Iterator） 不但具备双向迭代器能力，还具备随机访问能力。具体的说，它们提供了迭代器算术运算的必要操作符（和寻常指针的算术运算完全对应）。你可以对迭代器增加或减少一个偏移量，计算两个迭代器之间的距离，

　　　　或者使用 < 和 > 之类的relational操作符进行比较。vector ， deque， array 和 string提供的迭代器都属于此类。

　　4， 输入型迭代器 （Input Iterator） 向前迭代时能够读取/处理Value。 Input stream 迭代器就是这样一个例子。

　　5， 输出型迭代器 （Output Iterator） 向前迭代时能够涂写value。Inserter 和 Output stream 迭代器属于此类。

注意，为了写出与具体类型无关的代码，最好不要使用随机访问迭代器的特有操作。例如：

//可以在任何容器使用
for(auto pos = coll.begin(); pos != coll.end(); ++pos){
//...
}

//下面这个就不太适用了,list set map 不支持 operator <
for(auto pos = coll.begin(); pos != coll.end(); ++pos){
//...
}

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算法

算法并非容器类的成员函数，而且搭配迭代器使用的全局函数。优势是，一次实现，所有容器可操作。大大提高了程序库的能力和弹性，大幅降低了代码量。

注意，这不是OOP思维，而是泛型函数编程思维（generic functional programming paradigm）。缺陷，不似OOP中数据与操作紧密结合，代价是有失直观，其次某些数据结构和算法之间并不兼容。更甚，某些容器和算法虽然勉强兼容却毫无用处。因此，需要了解其缺陷，趋利避害。

迭代器之适配器

迭代器（Iterator）是个纯抽象的概念：任何东西，只要其行为类似迭代器，他就是一个迭代器。CPP标准库提供了数个预定义的特殊迭代器，亦即所谓的 迭代器适配器。它们不仅是辅助性质而已，它们赋予整个迭代器抽象概念更强大的威力。

　　1，安插型迭代器（Inserter Iterator）

　　2，串流迭代器 （stream Iterator）

　　3， 逆向迭代器（Reverse Iterator）

　　4， 搬移迭代器 （Move Iterator）（since c++11）

Insert Iterator（安插型迭代器）

插入而非覆写。目标区间会增大成长。

int main(){
  list<int> coll1 = {,,,};
  vector<int> voll2;

  //把coll1的元素append到coll2中，采用apped
  copy( coll1.cbegin(), coll1.cend(),
         back_inserter(coll2));  

  //把coll1 插入 coll3前方，但顺序反向
  deque<int> coll3;
  copy( coll1.cbegin(), coll1.cend(),
         front_inserter(coll3)); 

  //复制coll1 到 coll4，唯一一个可以工作于关联集合的inserter
  set<int> coll4;
  copy( coll1.cbegin(), coll1.cend(),
         inserter(coll4, coll4.begin()));
}

back_inserter（安插于容器末端） 内部调用push_back()，在容器尾部追加元素，适用于vector，deque，list 和 string
front_inserter（安插于容器最前端）　内部调用push_front()，但元素反转。只能用于提供push_front()的容器。适用于deque,list和forword_list。
General inserter，一般性的inserter，作用是“在初始化时接受之第二实参”所指的位置前方插入元素。内部调用insert()，所以STL容器都提供insert()函数，因此这是关联式容器唯一可用的预定义inserter。

stream Iterator （串流迭代器）
该迭代器用来读写stream，其提供了必要的抽象性，使得来自键盘的输入像是个集合，你能够从中读取内容。类似，你也可以把一个算法的输出结果重新导向导某个文件或屏幕上。

#include<iterator>
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<string>
#include<iostream>

using namespace std;

int main(){
    vector<string> coll;
    //从标准输入读取所有单词
    //源：所有string  目的：coll
    copy(istream_iterator<string>(cin),  // start of source
        istream_iterator<string>(),     // end of source
        back_inserter(cool));           //destination

        sort(coll.begin(),coll.end());

        unique_copy(coll.begin(),coll.end(),    //source
                    ostrem_iterator<string>(cout,"\n"));    //destination
}

参考链接：Stream Iterator（流迭代器）

Reverse Iterator （反向迭代器）

reverse iterator是STL中第三种预定义的迭代器适配器，该迭代器将以逆方向的进行所有的操作，它将递增运算(++)转换为递减运算（--），反之亦然。同时所有的容器都可以通过成员运算符rebegin()和rend()产生出 reverse iterators，也就是说反向迭代器是正向迭代器的适配器。

    vector<int> iVector;
    for (int i = ; i <= ; ++i)
    {
        iVector.push_back(i);
    }

    copy(iVector.rbegin(), iVector.rend(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
    //5 4 3 2 1
    cout << endl;

采用了reverse iterator迭代器后，copy()算法可以不用特殊处理，可以将++运算转换为--，将前向遍历改变为后向遍历，该程序反向输出vector中的数字序列，输出结果为：5 4 3 2 1。

Move Iterator（搬移迭代器）

来自C++11，后面再讲

更易型算法（manipulating algorithm） 或 变易型算法（mutating algorithm）

更易型算法指的是会“移除或重排或修改”元素的算法，是一组能够修改容器元素数据的模板函数，可进行序列数据的复制、交换、替换、填充、移除、旋转、随机抖动和分割。这些算法对迭代器有较高的要求，具体的迭代器类型随各个算法而定，或前向迭代器、或双向迭代器、又或者是随机迭代器，以提供算法所需要的迭代器操作。应用变易算法时，先要检查容器的迭代器是否符合要求，防止产生编译错误。

STL学习笔记--变易算法

stl变易算法（一）

更易型算法若用于关联式容器或者无序容器，会出问题，关联式容器和无序容器不能被当作操作目标，原因很简单：如果更易型算法用于它们身上，会改变某些位置上的值，进而破坏容器本身对次序的维护。为避免累及内部次序，关联式容器和无序容器的所有迭代器均被声明为指向常量的value或者key。如果更改，只能调用成员函数。

以函数作为算法的实参

最简单的例子：for_each()算法，它针对区间内的每一个元素，调用一个由用户指定的函数：

void print(int elem){
    cout << elem << ' ';
}

int main(){
    vector<int> coll;
    for(int i = ; i <= ;++i){
        coll.push_back(i);
    }

    for_each(coll.cbegin(),coll.cend(),print);
    cout << endl;
}

另一个例子是：std::transform

函数对象（Function Object）

传递给算法的“函数型实参”不一定得是函数，可以是行为类似函数的对象。这种对象称为函数对象，或者仿函数（functor）

Wikipedia：函数对象