【导读】《21天学通C++》这本书通过大量精小短悍的程序详细而全面的阐述了C++的基本概念和技术,包括管理输入/输出、循环和数组、面向对象编程、模板、使用标准模板库以及创建C++应用程序等。这些内容被组织成结构合理、联系紧密的章节,每章都可在1小时内阅读完毕,都提供了示例程序清单,并辅以示例输出和代码分析,以阐述该章介绍的主题。本文是系列笔记的第十篇,欢迎各位阅读指正!
对包含对象的list进行排序以及删除其中的元素
如果list的元素类型为类,而不是int等简单内置类型,如何对其进行排序呢?假设有一个包含地址簿条目的list,其中每个元素都是一个对象,包含姓名、地址等内容,如何确保按姓名对其进行排序呢?答案是采取下面两种方式之一:
- 在list包含的对象所属的类中,实现运算符<。
- 提供一个排序二元谓词——一个这样的函数,即接受两个输入值,并返回一个布尔值,指出第一个值是否比第二个值小。典型代码:
usingnamespacestd; template<typenameT>voidDisplayContents(constT&Inputs) { for (autoiElements=Inputs.cbegin(); iElements!=Inputs.cend(); ++iElements) cout<<*iElements<<endl;; cout<<endl; }structContactItem{ stringstrname; stringstrphone; stringstrdisplayrep; ContactItem(conststring&strName, conststring&strPhone) { strname=strName; strphone=strPhone; strdisplayrep= (strName+": "+strPhone); } booloperator== (constContactItem&itemToCompare) const { return (itemToCompare.strname==this->strname); } booloperator< (constContactItem&itemToCompare) const { return (this->strname<itemToCompare.strname); } operatorconstchar*() const { returnstrdisplayrep.c_str(); } }; boolSortOnPhoneNumber(constContactItem&item1, constContactItem&item2) { return (item1.strphone<item2.strphone); } intmain() { list<ContactItem>Contacts; Contacts.push_back(ContactItem("xiewenrui,", "+15797639728")); Contacts.push_back(ContactItem("chenchuanxi", "+1234567")); Contacts.push_back(ContactItem("hezhiqiang", "+1345678")); cout<<"list in initial idea: "<<endl; DisplayContents(Contacts); Contacts.sort(); cout<<"order: "<<endl; DisplayContents(Contacts); Contacts.sort(SortOnPhoneNumber); cout<<"after sort in phone number: "<<endl; DisplayContents(Contacts); }
输出为:
listininitialidea: xiewenrui,: +15797639728chenchuanxi: +1234567hezhiqiang: +1345678order: chenchuanxi: +1234567hezhiqiang: +1345678xiewenrui,: +15797639728aftersortinphonenumber: chenchuanxi: +1234567hezhiqiang: +1345678xiewenrui,: +15797639728
C++11
从C++11起,您可以使用forward_list,而不是双向链表std::list。std::forward_list是一种单向链表,即只允许沿一个方向遍历。要使用std::forward_list,需要包含头文件#include<forward_list> forward_list 的用法与 list 很像,但只能沿一个方向移动迭代器,且插入元素时只能使用函数push_front(),而不能使用push_back()。当然,总是可以使用insert()及其重载版本在指定位置插入元素。
forward_list的优点在于,它是一种单向链表,占用的内存比list稍少,因为只需指向下一个元素,而无需指向前一个元素。
STL集合类
容器 set和 multiset让程序员能够在容器中快速查找键,键是存储在一维容器中的值。set和multiset之间的区别在于,后者可存储重复的值,而前者只能存储唯一的值。
要使用std::set或set::multiset类,需要包含头文件:位于set中特定位置的元素不能替换为值不同的新元素,这是因为set将把新元素同二叉树中的其他元素进行比较,进而将其放在其他位置。
STL set和multiset的基本操作
//实例化std::set<int>setIntegers; std::multiset<int>msetIntegers;
要声明一个指向set或multiset的迭代器
std::set<int>::const_iteratoriElementInSet; std::multiset<int>::const_iteratoriElementInMultiset;
如果需要一个可用于修改值或调用非const函数的迭代器,应将const_iterator替换为iterator。
鉴于set和multiset都是在插入时对元素进行排序的容器,如果您没有指定排序标准,它们将使用默认谓词std::less,确保包含的元素按升序排列。要创建二元排序谓词,可在类中定义一个operator(),让它接受两个参数(其类型与集合存储的数据类型相同),并根据排序标准返回true。下面是一个二元谓词,他按降序排序:
template<typenameT>structSortDescending{ booloperator() (constT&lhs,constT&rhs) const { return (lhs>rhs); } };
然后实例化set或multiset时指定该谓词:
set<int, ortDescending<int>>setIntegers; multiset<int,ortDescending<int>>msetIntegers;
在set和multiset插入元素
setIntegers.insert();
msetIntegers.insert()
multiset::count(value)
它返回multiset中有多少个元素存储了指定的值。
在set和multiset中查找元素
诸如set、multiset、map和multimap等关联容器都提供了成员函数find(),它让您能够根据给定的键来查找值:
autoiElementsFound=setIntegers.find(-1); if (iElementsFound!=setIntegers.end()) cout<<"Element"<<*iElementsFound<<""found"<<endl;elsecout<<"Elemenr not found in set!"<<endl;
删除set和multiset中的元素
诸如set、multiset、map和multimap等关联容器都提供了成员函数erase(),它让您能够根据键删除值:setObeject.erase(key)
; erase函数的另一个版本接受一个迭代器作为参数,并删除该迭代器指向的元素:setObeject.erase(iElement);
通过使用迭代器指定的边界,可将指定范围内的所有元素都从set或multiset中删除:setObeject.erase(iLowerBound,iUpperBound);
C++11
STL散列集合实现std::unordered_set和std::unordered_multiset。STL提供的容器类std::unordered_set就是基于散列的set。要使用STL容器std::unordered_set或std::unordered_multiset,需要包含头文件<unordered_set>:#include<unordered_set>
相比于std::set,这个类的用法差别不大。然而,unordered_set的一个重要特征是,有一个负责确定排列顺序的散列函数:
unordered_set<int>::hasher HFn = usetInt.hash_function();
典型代码如下:
usingnamespacestd; template<typenameT>voidDisplayContents(constT&Inputs) { cout<<"number of elements,size()="<<Inputs.size()<<endl; //最大桶数cout<<"Max bucket count="<<Inputs.max_bucket_count() <<endl; //负载系数cout<<"Load factor= "<<Inputs.load_factor() <<endl; //最大负载系数cout<<"mx_load_factor= "<<Inputs.max_load_factor() <<endl; cout<<"unordered set contains:"<<endl; for (autoiElements=Inputs.cbegin(); iElements!=Inputs.cend(); ++iElements) cout<<*iElements<<endl;; cout<<endl; } intmain() { unordered_set<int>usetInt; usetInt.insert(1000); usetInt.insert(-3); usetInt.insert(2011); usetInt.insert(100); DisplayContents(usetInt); usetInt.insert(999); DisplayContents(usetInt); return0; }
输出为:
numberofelements,size()=4Maxbucketcount=536870911Loadfactor=0.5mx_load_factor=1unorderedsetcontains: 1000-32011100numberofelements,size()=5Maxbucketcount=536870911Loadfactor=0.625mx_load_factor=1unorderedsetcontains: 1000-39992011100