Geekband C++ STL 第一周作业

Cpp

题目说明：

给定一个 vector:v1 = [0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0]，希望通过not_equal_to 算法找到到不为零的元素，并复制到另一个 vector: v2。

解答

在查了not_equal_to用法后，写下的第一个版本：

#include <vector>
#include <functional>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    vector<int> v2;
    const int FIND_NUM = 0;
    for (int i : v1) {
        if (not_equal_to<int>()(i, FIND_NUM)) {
            v2.push_back(i);
        }
    }
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}

也就是把i!=FIND_NUM改成了not_equal_to<int>()(i, FIND_NUM)这样的判断条件，虽然符合题目要求，但不符合题目初衷。

进一步的，我使用了find_if算法进行不为0元素的查找，由于每次都只能找到第一个不为0，所以迭代器在每次找到一个元素后需要移动到下一个元素的位置。代码如下：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    vector<int> v2;
    const int FIND_NUM = 0;
    vector<int>::iterator it = find_if(v1.begin(), v1.end(),
            bind1st(not_equal_to<int>(), FIND_NUM));
    while (it != v1.end()) {
        v2.push_back(*it);
        it = find_if(it + 1, v1.end(), bind1st(not_equal_to<int>(), FIND_NUM));
    }
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}

也是符合题目要求，但不符合题目意图。我想这题是希望通过算法组合，直接一行代码搞定需求。所以像find_if这样只能寻找到第一个符合条件元素的也不适用于这题。继而我找到了copy_if。代码如下：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    vector<int> v2(v1.size());
    const int FIND_NUM = 0;
    vector<int>::iterator it = copy_if(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(),
            bind1st(not_equal_to<int>(), FIND_NUM));
    v2.resize(distance(v2.begin(), it));
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}

其中的问题显而易见，由于无法使用push_back，必须先让v2拥有v1一样的大小，才能保证不溢出，并且需要一个迭代器记录copy后v2中符合条件的最后一个元素位置，进行resize。

尽管vector在内部处理的时候会向系统申请一块空间，本质上来说v2初始化为v1相同的大小不一定就浪费空间了，但是这样的做法还是过于麻烦。

上面的做法只差了一步，如何每次插入到v2后面一个位置，通过back_inserter可以解决。代码如下：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    vector<int> v2;
    const int FIND_NUM = 0;
    copy_if(v1.begin(), v1.end(), back_inserter(v2),
            bind1st(not_equal_to<int>(), FIND_NUM));
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}

*注：去掉#include <iterator\>也是可以编译运行的。

由于copy_if是C++11才有的，之前可以用remove_copy_if替代，且筛选条件也需要做下修改，代码如下：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    vector<int> v2;
    const int FIND_NUM = 0;
    remove_copy_if(v1.begin(), v1.end(), back_inserter(v2),
            not1(bind1st(not_equal_to<int>(), FIND_NUM)));
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}

用课上讲的erase+remove_if也可以，但需要事先拷贝v1所有元素到v2，或者先修改了v1的数据，留下的拷贝到v2，代码如下：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    const int FIND_NUM = 0;
    v1.erase(
            remove_if(v1.begin(), v1.end(),
                    not1(bind1st(not_equal_to<int>(), FIND_NUM))), v1.end());
    vector<int> v2(v1);
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}

改变原数组的方法并不可取。另外也可以使用partition_copy将v1分成0和非0元素两组，代码如下：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    vector<int> v2, v3;
    const int FIND_NUM = 0;
    partition_copy(v1.begin(), v1.end(), back_inserter(v2), back_inserter(v3),
            bind1st(not_equal_to<int>(), FIND_NUM));
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}

以上所有代码当中的

for (int i : v2)
    cout << i << endl;

也可以改成

copy(v2.begin(), v2.end(), ostream_iterator<int>(cout, "\n"));

在有算法可以使用的时候，尽量使用算法，比如将v1有效的数据拷贝入v2的时候，不考虑用push_back/insert，因为后者相对来说效率低。

C++11标准里有bind()可以替代原来的bind1st()和bind2nd()，所以也可以改写成下面这样：

#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace std::placeholders;
int main(int argc, char** argv) {
    vector<int> v1 { 0, 0, 30, 20, 0, 0, 0, 0, 10, 0 };
    vector<int> v2;
    const int FIND_NUM = 0;
    auto func = bind(not_equal_to<int>(), _1, FIND_NUM);
    copy_if(v1.begin(), v1.end(), back_inserter(v2), func);
    for (int i : v2)
        cout << i << endl;
    return 0;
}