STL(STL容器的使用时机,函数对象,谓词)

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3.9 STL容器使用时机

 

vector

deque

list

set

multiset

map

multimap

典型内存结构

单端数组

双端数组

双向链表

二叉树

二叉树

二叉树

二叉树

可随机存取

对key而言:不是

元素搜寻速度

非常慢

对key而言:快

对key而言:快

元素安插移除

尾端

头尾两端

任何位置

-

-

-

-

 

 

  1. vector的使用场景:比如软件历史操作记录的存储,我们经常要查看历史记录,比如上一次的记录,上上次的记录,但却不会去删除记录,因为记录是事实的描述。
  2. deque的使用场景:比如排队购票系统,对排队者的存储可以采用deque,支持头端的快速移除,尾端的快速添加。如果采用vector,则头端移除时,会移动大量的数据,速度慢。

     vector与deque的比较:

      一:vector.at()比deque.at()效率高,比如vector.at(0)是固定的,deque的开始位置 却是不固定的。

    二:如果有大量释放操作的话,vector花的时间更少,这跟二者的内部实现有关。

    三:deque支持头部的快速插入与快速移除,这是deque的优点。

  1. list的使用场景:比如公交车乘客的存储,随时可能有乘客下车,支持频繁的不确实位置元素的移除插入。
  2. set的使用场景:比如对手机游戏的个人得分记录的存储,存储要求从高分到低分的顺序排列。 
  3. map的使用场景:比如按ID号存储十万个用户,想要快速要通过ID查找对应的用户。二叉树的查找效率,这时就体现出来了。如果是vector容器,最坏的情况下可能要遍历完整个容器才能找到该用户。

4. 常用算法

4.1 函数对象

重载函数调用操作符的类,其对象常称为函数对象(function object),即它们是行为类似函数的对象,也叫仿函数(functor),其实就是重载“()”操作符,使得类对象可以像函数那样调用。

注意:

1.函数对象(仿函数)是一个类,不是一个函数。

2.函数对象(仿函数)重载了”() ”操作符使得它可以像函数一样调用。

分类:假定某个类有一个重载的operator(),而且重载的operator()要求获取一个参数,我们就将这个类称为一元仿函数”(unary functor);相反,如果重载的operator()要求获取两个参数,就将这个类称为二元仿函数”(binary functor)

函数对象的作用主要是什么?STL提供的算法往往都有两个版本,其中一个版本表现出最常用的某种运算,另一版本则允许用户通过template参数的形式来指定所要采取的策略。

 

//函数对象是重载了函数调用符号的类

class MyPrint

{

public:

    MyPrint()

    {

       m_Num = 0;

    }

    int m_Num;

 

public:

    void operator() (int num)

    {

       cout << num << endl;

       m_Num++;

    }

};

 

//函数对象

//重载了()操作符的类实例化的对象,可以像普通函数那样调用,可以有参数 ,可以有返回值

void test01()

{

    MyPrint myPrint;

    myPrint(20);

 

}

// 函数对象超出了普通函数的概念,可以保存函数的调用状态

void test02()

{

    MyPrint myPrint;

    myPrint(20);

    myPrint(20);

    myPrint(20);

    cout << myPrint.m_Num << endl;

}

 

void doBusiness(MyPrint print,int num)

{

    print(num);

}

 

//函数对象作为参数

void test03()

{

    //参数1:匿名函数对象

    doBusiness(MyPrint(),30);

}

 

总结:

1、函数对象通常不定义构造函数和析构函数,所以在构造和析构时不会发生任何问题,避免了函数调用的运行时问题。

2、函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态

3、函数对象可内联编译,性能好。用函数指针几乎不可能

4、模版函数对象使函数对象具有通用性,这也是它的优势之一


11 仿函数 函数对象(仿函数)
  重载() 所以函数的对象 使用()像函数调用
  是类 而不是普通的函数
  内部记录状态
  作为类型 与模板进行配合

#include <iostream>
using namespace std;
class MyPrint{

public:
    void operator()(int num){
        cout<<"num="<<num<<endl;

        count++;//统计调用了多少次仿函数
    }
int count=0;
};


void MyPrint2(int num){
        cout<<"num="<<num<<endl;
}

void test01(){
    //MyPrint是一个类 而不是函数
    MyPrint myprint;
    myprint(111);//看起来像函数调用,仿的形式上的东西
    //MyPrint2(222);//实际的函数

    MyPrint()(1000);//匿名对象的形式调用

}

//函数对象已经超出了普通函数的概念,内部可以保存状态
//有点像其他语言的闭包
void test02(){
    MyPrint myprint;
     myprint(111);
     myprint(111);
     myprint(111);
     myprint(111);
     myprint(111);

     cout<<"myprint使用次数:"<<myprint.count<<endl;

//一个类中可以用仿函数记录属性


}

//函数对象作为参数
void doPrint(MyPrint print,int num){
    print(num);
}

void test03(){
   doPrint(MyPrint(),20);

   // set<int,MyPrint>s;

}

int main(){
  //  test01();
 // test02();
    test03();
    return 0;
}

 

4.2 谓词

谓词是指普通函数重载的operator()返回值是bool类型的函数对象(仿函数)。如果operator接受一个参数,那么叫做一元谓词,如果接受两个参数,那么叫做二元谓词,谓词可作为一个判断式。

class GreaterThenFive

{

public:

    bool operator()(int num)

    {

       return num > 5;

    }

 

};

//一元谓词

void test01()

{

    vector<int> v;

    for (int i = 0; i < 10;i ++)

    {

       v.push_back(i);

    }

   

     vector<int>::iterator itfind_if(v.begin(), v.end(), GreaterThenFive());

     if (it == v.end())

     {

        cout << "没有找到" << endl;

     }

     else

     {

        cout << "找到了: " << *it << endl;

     }

}

 

//二元谓词

class MyCompare

{

public:

    bool operator()(int num1, int num2)

    {

       return num1 > num2;

    }

};

 

void test02()

{

    vector<int> v;

    v.push_back(10);

    v.push_back(40);

    v.push_back(20);

    v.push_back(90);

    v.push_back(60);

 

    //默认从小到大

    sort(v.begin(), v.end());

    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)

    {

       cout << *it << " ";

    }

    cout << endl;

    cout << "----------------------------" << endl;

    //使用函数对象改变算法策略,排序从大到小

    sort(v.begin(), v.end(),MyCompare());

    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

       cout << *it << " ";

    }

    cout << endl;

}


 12 谓词
 重载() 返回值是bool类型
 普通函数或者仿函数 返回值为bool类型
 一元 一个参数 二元 两个参数
 一元查找大于20的数字 find_if 返回迭代器
 二元排序 借助lambda 或回调函数
 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

class GreaterThan20{
public:
    bool operator()(int value){
        return value>20;
    }
};




//一元谓词
//一元体现在在有一个参数 谓词体现在 返回值为bool类型

void test01(){
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);

    //查找第一个大于20的数字
   // GreaterThan20 greaterThan;
  //  find_if(v.begin(),v.end(),greaterThan);//第三个参数是函数对象 匿名对象可以
  vector<int>::iterator pos=find_if(v.begin(),v.end(), GreaterThan20());//返回一个迭代器 找不到返回end位置
  if(pos!=v.end()){
      cout<<"找到大于20的数"<<*pos<<endl;
  }else{
      cout<<"未找到"<<endl;
  }


}


class MyCompare{
public:
    bool operator()(int v1,int v2){
        return v1>v2;
    }
};

bool MYCOM(int v1, int v2){
   return v1>v2;
}


//二元谓词
void test02(){
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(60);
   // sort(v.begin(),v.end(),MYCOM);
    sort(v.begin(),v.end(),MyCompare());
    for_each(v.begin(),v.end(),[](int value){ cout<<value<<endl;});//也可以写一个回调函数
    //匿名函数 lambda表达式 [](){}..[]标识符.():参数列表.{}函数体
}




int main(){
    //test01();
test02();
    return 0;
}

 

 

(本笔记内容整理自网络资源,侵删)

 

 

 

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