Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

tail: 1443335555111

Б.5.3. Вспомогательные алгоритмы

С формальной точки зрения вспомогательные алгоритмы также могут модифицировать последовательности, но мы считаем, что лучше их перечислить отдельно, чтобы они не затерялись в длинном списке.

Обратите внимание на то, что неинициализированные последовательности должны использоваться только на самых нижних уровнях программирования, как правило, в реализации контейнеров. Элементы, представляющие собой цели алгоритмов uninitialized_fill и uninitialized_copy, должны иметь встроенный тип или быть неинициализированными.

Б.5.4. Сортировка и поиск

Сортировка и поиск относятся к категории фундаментальных алгоритмов. В то же время потребности программистов довольно разнообразны. Сравнение по умолчанию выполняется с помощью оператора <, а эквивалентность пар значений a и b определяется условием !(a, а не оператором ==.

Рассмотрим следующий пример:

vector v;

list lst;

v.push_back(3); v.push_back(1);

v.push_back(4); v.push_back(2);

lst.push_back(0.5); lst.push_back(1.5);

lst.push_back(2); lst.push_back(2.5); // список lst упорядочен

sort(v.begin,v.end);              // сортировка вектора v

vector v2;

merge(v.begin,v.end,lst.begin,lst.end,back_inserter(v2));

for (int i = 0; i

Алгоритмы вставки описаны в разделе Б.6.1. В итоге получается следующий результат:

0.5, 1, 1.5, 2, 2, 2.5, 3, 4,

Алгоритмы equal_range, lower_bound и upper_bound используются точно так же, как и их эквиваленты для ассоциативных контейнеров (раздел Б.4.10).

Б.5.5. Алгоритмы для множеств

Эти алгоритмы интерпретируют последовательность как множество элементов и выполняют основные операции над множествами. Входные и выходные последовательности предполагаются упорядоченными.

Б.5.6. Кучи

 Куча — это структура данных, в вершине которой находится элемент с наибольшим значением. Алгоритмы над кучами позволяют программистам работать с последовательностями произвольного доступа.

Куча позволяет быстро добавлять элементы и обеспечивает быстрый доступ к элементу с наибольшим значением. В основном кучи используются при реализации очередей с приоритетами.

Б.5.7. Перестановки

Перестановки используются для генерирования комбинаций элементов последовательности. Например, перестановками последовательности abc являются последовательности abc, acb, bac, bca, cab и cba.

Если последовательность [b:e] уже содержит последнюю перестановку (в данном примере это перестановка

cba), то алгоритм next_permutation возвращает значение x, равное false; в таком случае алгоритм создает первую перестановку (в данном примере это перестановка abc). Если последовательность [b:e] уже содержит первую перестановку (в данном примере это перестановка abc), то алгоритм prev_permutation возвращает значение x, равное false; в таком случае алгоритм создает последнюю перестановку (в данном примере это перестановка cba).

Б.5.8. Функции min и max

Сравнение значений полезно во многих случаях.

Б.6. Утилиты библиотеки STL

В стандартной библиотеке есть несколько инструментов для облегчения использования стандартных библиотечных алгоритмов.

Б.6.1. Вставки

Запись результатов в контейнер с помощью итератора подразумевает, что элементы, на которые указывает итератор, можно перезаписать. Это открывает возможность для переполнения и последующего повреждения памяти. Рассмотрим следующий пример:

void f(vector& vi)

{

  fill_n(vi.begin,200,7); // присваиваем 7 элементам

                              // vi[0]..[199]

}

Если вектор vi содержит меньше 200 элементов, то возникает опасность. В заголовке стандартная библиотека предусматривает три итератора, позволяющих решить эту проблему с помощью добавления (вставки) элементов в контейнер, а не перезаписи его старых элементов. Для генерирования этих трех итераторов вставки используются три функции.

Для правильной работы алгоритма inserter(c,p) необходимо, чтобы итератор p был корректным итератором для контейнера c. Естественно, каждый раз при записи очередного элемента с помощью итератора вставки контейнер увеличивается на один элемент. При записи алгоритм вставки добавляет новый элемент в последовательность с помощью функции push_back(x), c.push_front или insert, а не перезаписывает существующий элемент. Рассмотрим следующий пример:

void g(vector& vi)

{