C++ Primer学习笔记——$11 泛型算法

标准库为容器类型定义的操作很少，并没有为每个容器实现更多的操作。因为这部分操作可以抽象出来为所有的容器工作，那就是泛型算法。所谓“泛型”是指这些算法可以应用于多种容器类型上，而容器内的元素类型也可以多样化。标准库提供了100多个泛型算法，主要定义于头文件<algorithm>中，还有一组泛化的算术算法定义于头文件<numeric>中。 在C++编程中，泛型算法是标准库提供的强大工具，它们可以应用于各种不同类型的容器，无论容器内部存储的数据类型如何。这些算法不依赖于特定的容器实现，而是通过迭代器来操作容器中的元素，因此具有高度的通用性。C++标准库中，大部分泛型算法集中在`<algorithm>`头文件中，而一些特殊的算术算法则在`<numeric>`头文件内。 1. 只读算法： 这类算法不会修改容器内的元素，主要用于查询和计算。例如： - `find`算法：寻找给定范围内的特定值。如果找到，返回匹配元素的迭代器，否则返回`last`。 - `accumulate`算法：计算迭代器范围内的元素累加值，可以提供一个初始值并自定义操作符，如`val = pr(val, *it)`。 - `find_first_of`算法：查找两个范围内的第一个匹配元素，允许使用自定义比较函数`pr(*it1, *it2)`。 2. 改写元素算法： 这类算法会改变容器内的元素值，但在使用时需确保有足够的空间来容纳修改。例如： - `fill`算法：将指定范围内的所有元素设置为给定值，仅对范围内的已存在元素进行操作。 3. 对元素重新排序算法： 这类算法会改变元素的顺序，如`sort`、`reverse`等，它们可以改变容器内元素的排列，以满足特定的顺序需求。 4. 写入目标序列的算法： 这些算法需要一个额外的迭代器参数作为写入的目标，例如： - `fill_n`算法：将指定数量的元素填充为给定值，如果目标范围内元素不足，则结果未定义。 使用泛型算法的优点在于代码的简洁性和可重用性，它们使得开发者可以编写出与容器类型无关的代码，增强了程序的灵活性。在实际开发中，熟练掌握这些算法可以提高代码的效率和可维护性。例如，`find`算法在遍历容器查找特定值时，比手动遍历更高效且不易出错；`accumulate`可用于求和、乘积等数学运算；`fill`和`fill_n`在批量设置元素值时非常方便。 C++的泛型算法是编程的重要工具，通过它们可以实现高效、通用的容器操作。理解并熟练运用这些算法，是提升C++编程技能的关键步骤。在实际编程中，根据具体需求选择合适的算法，可以显著提高代码的质量和性能。