Программирование на C / C++ / Ален И. Голуб. Правила программирования на Си и Си++ [pdf]

InputIterator2 first2, BinaryPredicate pred );

mismatch() сравнивает две последовательности и находит первую позицию, где элементы различны. Возвращается пара итераторов, каждый из которых указывает на эту позицию в соответствующей последовательности. Если все элементы одинаковы, то каждый итератор в паре указывает на элемент last в своем контейнере. Так, если даны последовательности meet и meat, то оба итератора указывают на третий элемент. В первом варианте для сравнения элементов применяется оператор равенства, а во втором – операция сравнения, заданная пользователем. Если вторая последовательность длиннее первой, “лишние” элементы игнорируются; если же она

#include <algorithm> #include <list> #include <utility> #include <iostream.h>

class equal_and_odd{ public:

bool operator()( int ival1, int ival2 )

{

//оба значения равны друг другу?

//оба равны нулю? оба нечетны?

return ( ival1 == ival2 &&

( ival1 == 0 || ival1%2 ));

}

};

int main()

{

pair<int*,int*> pair_ia = mismatch( ia, ia+7, ia2 );

// печатается: первая пара неодинаковых: ia: 3 и ia2: 4 cout << "первая пара неодинаковых: ia: "

<<*pair_ia.first << " и ia2: "

<<*pair_ia.second << endl;

list<int,allocator> ilist( ia, ia+7 ); list<int,allocator> ilist2( ia2, ia2+7 );

typedef list<int,allocator>::iterator iter; pair<iter,iter> pair_ilist =

mismatch( ilist.begin(), ilist.end(), ilist2.begin(), equal_and_odd() );

//печатается: первая пара неодинаковых: либо не равны, либо не нечетны:

//ilist: 2 и ilist2: 2

cout << "первая пара неодинаковых: либо не равны, "

<<"либо не нечетны: \n\tilist: "

<<*pair_ilist.first << " и ilist2: "

<<*pair_ilist.second << endl;

короче, то поведение программы не определено.

}

template < class BidirectionalIterator > bool

next_permutation( BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last );

template < class BidirectionalIterator, class Compare > bool

next_permutation( BidirectionalIterator first,

Алгоритм next_permutation()

BidirectionalIterator last, class Compare );

next_permutation() берет последовательность, ограниченную диапазоном [first,last), и, считая ее перестановкой, возвращает следующую за ней (о том, как упорядочиваются перестановки, говорилось в разделе 12.5). Если следующей перестановки не существует, алгоритм возвращает false, иначе – true. В первом варианте для определения следующей перестановки используется оператор “меньше” в классе элементов контейнера, а во втором – операция сравнения comp.

Последовательные обращения к next_permutation() генерируют все возможные перестановки только в том случае, когда исходная последовательность отсортирована.

Если бы в показанной ниже программе мы предварительно не отсортировали строку musil, получив ilmsu, то не удалось бы сгенерировать все перестановки.

template < class RandomAccessIterator > void

nth_element( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth, RandomAccessIterator last );

template < class RandomAccessIterator, class Compare > void

nth_element( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth,

Алгоритм nth_element()

RandomAccessIterator last, Compare comp );

nth_element() переупорядочивает последовательность, ограниченную диапазоном [first,last), так что все элементы, меньшие чем тот, на который указывает итератор nth, оказываются перед ним, а все большие элементы – после. Например, если есть

массив

int ia[] = {29,23,20,22,17,15,26,51,19,12,35,40};

то вызов nth_element(), в котором nth указывает на седьмой элемент (его значение равно 26):

nth_element( &ia[0], &ia[6], &ia[2] );

генерирует последовательность, в которой семь элементов, меньших 26, оказываются слева от 26, а четыре элемента, больших 26, справа:

{23,20,22,17,15,19,12,26,51,35,40,29}

При этом не гарантируется, что элементы, расположенные по обе стороны от nth, упорядочены. В первом варианте для сравнения используется оператор “меньше”, определенный для типа элементов контейнера, во втором – бинарная операция сравнения, заданная программистом.

#include <algorithm> #include <vector> #include <iostream.h>

/* печатается:

исходный вектор: 29 23 20 22 17 15 26 51 19 12 35 40

вектор, отсортированный относительно элемента 26 12 15 17 19 20 22 23 26 51 29 35 40

вектор, отсортированный по убыванию относительно элемента 23 40 35 29 51 26 23 22 20 19 17 15 12 */

int main()

{

int ia[] = {29,23,20,22,17,15,26,51,19,12,35,40}; vector< int,allocator > vec( ia, ia+12 ); ostream_iterator<int> out( cout," " );

cout << "исходный вектор: ";

copy( vec.begin(), vec.end(), out ); cout << endl;

cout << "вектор, отсортированный относительно элемента " << *( vec.begin()+6 ) << endl;

nth_element( vec.begin(), vec.begin()+6, vec.end() ); copy( vec.begin(), vec.end(), out ); cout << endl;

cout << " вектор, отсортированный по убыванию " << "относительно элемента "

<< *( vec.begin()+6 ) << endl; nth_element( vec.begin(), vec.begin()+6,

vec.end(), greater<int>() );

copy( vec.begin(), vec.end(), out ); cout << endl;

}

template < class RandomAccessIterator > void

partial_sort( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle, RandomAccessIterator last );

template < class RandomAccessIterator, class Compare > void

partial_sort( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle,

Алгоритм partial_sort()

RandomAccessIterator last, Compare comp );

partial_sort() сортирует часть последовательности, укладывающуюся в диапазон

[first,middle). Элементы в диапазоне [middle,last) остаются неотсортированными. Например, если дан массив

int ia[] = {29,23,20,22,17,15,26,51,19,12,35,40};

то вызов partial_sort(),где middle указывает на шестой элемент:

partial_sort( &ia[0], &ia[5], &ia[12] );

генерирует последовательность, в которой наименьшие пять (т.е. middle-first) элементов отсортированы:

{12,15,17,19,20,29,23,22,26,51,35,40}.

Элементы от middle до last-1 не расположены в каком-то определенном порядке, хотя значения каждого из них лежат вне отсортированной последовательности. В первом варианте для сравнения используется оператор “меньше”, определенный для типа элементов контейнера, а во втором – операция сравнения comp.

template < class InputIterator, class RandomAccessIterator > RandomAccessIterator

partial_sort_copy( InputIterator first, InputIterator last, RandomAccessIterator result_first, RandomAccessIterator result_last );

template < class InputIterator, class RandomAccessIterator, class Compare >

RandomAccessIterator

partial_sort_copy( InputIterator first, InputIterator last, RandomAccessIterator result_first, RandomAccessIterator result_last,

Алгоритм partial_sort_copy()

Compare comp );

partial_sort_copy() ведет себя так же, как partial_sort(), только частично упорядоченная последовательность копируется в контейнер, ограниченный диапазоном [result_first,result_last] (если мы задаем отдельный контейнер для копирования результата, то в нем оказывается упорядоченная последовательность). Например, даны

int ia[] = {29,23,20,22,17,15,26,51,19,12,35,40};

два массива: int ia2[5];

Тогда обращение к partial_sort_copy(), где в качестве middle указан восьмой

partial_sort_copy( &ia[0], &ia[7], &ia[12],

элемент:

&ia2[0], &ia2[5] );

заполняет массив ia2 пятью отсортированными элементами: {12,15,17,19,20}.

#include <algorithm> #include <vector> #include <iostream.h>

/*

*печатается:

исходный вектор: 69 23 80 42 17 15 26 51 19 12 35 8

результат применения partial_sort() к вектору: семь элементов

8 12 15 17 19 23 26 80 69 51 42 35

результат применения partial_sort_copy() к первым семи элементам вектора в порядке убывания

26 23 19 17 15 12 8

*/

int main()

{

int ia[] = { 69,23,80,42,17,15,26,51,19,12,35,8 }; vector< int,allocator > vec( ia, ia+12 ); ostream_iterator<int> out( cout," " );

cout << "исходный вектор: ";

copy( vec.begin(), vec.end(), out ); cout << endl;

cout << "результат применения partial_sort() к вектору: " << "семь элементов \n";

partial_sort( vec.begin(), vec.begin()+7, vec.end() ); copy( vec.begin(), vec.end(), out ); cout << endl;

vector< int, allocator > res(7);

cout << " результат применения partial_sort_copy() к первым семи

\n\t"

<< "элементам вектора в порядке убывания \n";

partial_sort_copy( vec.begin(), vec.begin()+7, res.begin(), res.end(), greater<int>() );

copy( res.begin(), res.end(), out ); cout << endl;

Оставшиеся два элемента отсортированы не будут.

}

template < class InputIterator, class OutputIterator > OutputIterator

partial_sum(

InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result );

template < class InputIterator, class OutputIterator, class BinaryOperation >

OutputIterator partial_sum(

InputIterator first, InputIterator last,

Алгоритм partial_sum()

OutputIterator result, BinaryOperation op );

Первый вариант partial_sum() создает из последовательности, ограниченной диапазоном [first,last), новую последовательность, в которой значение каждого элемента равно сумме всех предыдущих, включая и данный. Так, из последовательности {0,1,1,2,3,5,8} будет создана {0,1,2,4,7,12,20}, где, например, четвертый элемент равен сумме трех предыдущих (0,1,1) и его самого (2), что дает значение 4.

Во втором варианте вместо оператора сложения используется бинарная операция, заданная программистом. Предположим, мы задали последовательность {1,2,3,4} и объект-функцию times<int>. Результатом будет {1,2,6,24}. В обоих случаях итератор

записи OutputIterator указывает на элемент за последним элементом новой последовательности.

partial_sum() – это один из численных алгоритмов. Для его использования

#include <numeric> #include <vector> #include <iostream.h>

/*

*печатается:

элементы: 1 3 4 5 7 8 9 частичная сумма элементов: 1 4 8 13 20 28 37

частичная сумма элементов с использованием times<int>():

1 3 12 60 420 3360 30240

*/

int main()

{

const int ia_size = 7;

int ia[ ia_size ] = { 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9 }; int ia_res[ ia_size ];

ostream_iterator< int > outfile( cout, " " ); vector< int, allocator > vec( ia, ia+ia_size ); vector< int, allocator > vec_res( vec.size() );

cout << "элементы: ";

copy( ia, ia+ia_size, outfile ); cout << endl;

cout << "частичная сумма элементов:\n"; partial_sum( ia, ia+ia_size, ia_res );

copy( ia_res, ia_res+ia_size, outfile ); cout << endl;

cout << "частичная сумма элементов с использованием times<int>():\n";

partial_sum( vec.begin(), vec.end(), vec_res.begin(), times<int>() );

copy( vec_res.begin(), vec_res.end(), outfile ); cout << endl;

необходимо включить в программу стандартный заголовочный файл <numeric>.

}

template < class BidirectionalIterator, class UnaryPredicate > BidirectionalIterator

partition(

BidirectionalIterator first,

Алгоритм partition()

BidirectionalIterator last, UnaryPredicate pred );

partition() переупорядочивает элементы в диапазоне [first,last). Все элементы, для которых предикат pred равен true, помещаются перед элементами, для которых он равен false. Например, если дана последовательность {0,1,2,3,4,5,6} и предикат, проверяющий целое число на четность, то мы получим две последовательности – {0,2,4,6} и {1,3,5}. Хотя гарантируется, что четные элементы будут помещены перед нечетными, их первоначальное взаимное расположение может и не сохраниться, т.е. 4 может оказаться перед 2, а 5 перед 1. Сохранение относительного порядка обеспечивает алгоритм stable_partition(), рассматриваемый ниже.