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（5）STL算法之复制

news 来源：原创 2024/4/21 0:07:43

修改序列式算法能对容器内容造成修改，而改变容器一般有两种方法：

（1）使用迭代器遍历序列的过程中，直接改变元素的值；

（2）在元素复制的过程中，改变元素的值。

能对容器内容造成改变的算法主要包括：复制、转换、互换、赋值、替换、逆转、排列等 8种。

1、复制

元素复制是指在两个容器变量之间进行元素传递。

（1）copy()

//  声明及定义

template <class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

template<class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result)
{
    while (first!=last) 
    {
        *result = *first;
        ++result; 
        ++first;
    }
    return result;
}

使用示例：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <list>
using namespace std;
void print(int& ele)
{
	cout << ele << ", ";
}
void main()
{
	int arr[] = { 1,3,5,7,9,11,32,54,65 };
	vector<int> v1;
	v1.assign(arr, arr + 9);
	cout << "vector v1: " << endl;
	for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
	cout << endl;

	list<int>l1(v1.size()),l2;
	cout << l1.size() << " " << l2.size() << endl;
//	copy(v1.begin(), v1.end(), back_inserter(l1));//参数 3 使用到了一个 插入迭代器
	//   or
	copy(v1.begin(), v1.end(), l1.begin()); //使用这种形式就要预定存储空间  
	cout << "list l1: " << endl;
	for_each(l1.begin(), l1.end(), print);
	cout << endl;
	
}

（2）copy_backward()

//声明及定义

template <class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>
BidirectionalIterator2 copy_backward (BidirectionalIterator1 first,BidirectionalIterator1 last,BidirectionalIterator2 result);

template<class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>
BidirectionalIterator2 copy_backward ( BidirectionalIterator1 first,BidirectionalIterator1 last,BidirectionalIterator2 result )
{
    while (last!=first)     //可以看到 copy_backward 是逆向遍历容器，而copy是正向遍历
        *(--result) = *(--last);
    return result;
}

用法示例:

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

int main() {
    int arr[] = { 10,20,30,40,50 };
    vector<int> v(arr,arr+5);                      // 10  20  30  40  50
    v.resize(v.size() + 3);  // 重设容器大小        // 10  20  30  40  50  xx  xx  xx
    // 从后往前 复制
    copy_backward(v.begin(), v.begin()+5, v.end());// 10  20  30  10  20  30  40  50
    for (int val : v)
        cout << val << "  ";
    cout << endl;
    return 0;
}

如果要把一个区间复制到前端，应使用copy()，目标位置应该是begin();

如果要把一个区间复制到后端，应使用copy_backward()，目标位置应该是end();

（3）copy_if() C++11

实现有条件的复制

//声明及定义

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate>
OutputIterator copy_if (InputIterator first, InputIterator last,OutputIterator result,UnaryPredicate pred);

template <class InputIterator, class OutputIterator, class UnaryPredicate>
OutputIterator copy_if (InputIterator first, InputIterator last,OutputIterator result,UnaryPredicate pred)   // pred为真时 ，执行
{
    while (first!=last) 
    {
        if (pred(*first)) 
        {
            *result = *first;
            ++result;
        }
        ++first;
    }
    return result;
}

用法示例：

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

bool fun(int& elem)  //判断是否大于等于 0
{
    return !(elem < 0);
}

int main() {
    vector<int> v1 = { 25,15,5,-5,-15, 0};
    vector<int> v2(v1.size());

 // auto it = copy_if(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), [](int i) {return !(i < 0); });
    //  OR
    auto it = copy_if(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), fun);
    v2.resize(distance(v2.begin(), it));  

    cout << "vector v2:";
    for (int& val : v2) 
        cout << ' ' << val;  // 结果： 25，15，5，0
    cout << endl;

    return 0;
}

（4）reverse_copy() C++11

逆转顺序并复制。

//声明及定义
template <class BidirectionalIterator, class OutputIterator>
OutputIterator reverse_copy (BidirectionalIterator first,BidirectionalIterator last, OutputIterator result);

template <class BidirectionalIterator, class OutputIterator>
OutputIterator reverse_copy (BidirectionalIterator first,BidirectionalIterator last, OutputIterator result)
{
    while (first!=last) 
    {
        --last;
        *result = *last;
        ++result;
    }
    return result;
}

用法示例：

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

int main() 
{
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
    vector<int> v;
    v.resize(9);    // allocate space      // 要保证目标地址有足够空间，否则要使用insert迭代器
    reverse_copy(arr, arr + 9, v.begin());
    cout << "vector v:";
    for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
        cout << *it<< ' ' ;
    cout << endl;
    return 0;
}

（5）copy_n()

template <class InputIterator, class Size, class OutputIterator>
OutputIterator copy_n (InputIterator first, Size n, OutputIterator result);

template<class InputIterator, class Size, class OutputIterator>
OutputIterator copy_n (InputIterator first, Size n, OutputIterator result)
{
    while ( n > 0 ) 
    {
        *result = *first;
        ++result; 
        ++first;
        --n;
    }
    return result;
}

用法示例：

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

int main() {
    int arr[] = { 10,20,30,40,50,60,70 };
    vector<int> v;
    copy_n(arr, 5, back_inserter(v));
    cout << "vector v:";
    for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
        cout << ' ' << *it;    // vector v: 10 20 30 40 50
    cout << endl;
    return 0;
}