• 【C++】常用拷贝和替换算法

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    copy

    replace

    replace_if

    swap

    常用拷贝和替换算法简介：

    • copy              容器内指定范围的元素拷贝到另一个容器
    • replace          容器内指定范围的旧元素改为新元素
    • replace_if      容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
    • swap             互换两个容器的元素

    copy

    功能：

    • 容器内指定范围的元素拷贝到另一个容器

    函数原型：

    copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);

    beg  —— 开始迭代器

    end  —— 结束迭代器

    dest —— 目标迭代器

    测试代码：

    1. #include
    2. #include
    3. #include
    4. #include
    5. using namespace std;
    6.  
    7. class Person {
    8. public:
    9.     Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {}
    10.     Person() {}
    11.     string m_Name;
    12.     int m_Age;
    13. };
    14.  
    15. ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    16.     cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << endl;
    17.     return cout;
    18. }
    19.  
    20. template<typename T>
    21. void PrintVector(const T& x) {
    22.     cout << x << " ";
    23. }
    24.  
    25. // 内置数据类型拷贝
    26. void test01() {
    27.     vector<int>v;
    28.     for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    29.         v.push_back(i);
    30.     }
    31.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector<int>); // 遍历
    32.     cout << endl;
    33.  
    34.     vector<int>v_target; // 目标容器
    35.     v_target.resize(v.size()); // 目标容器重置大小
    36.     copy(v.begin(), v.end(), v_target.begin()); // 拷贝
    37.     for_each(v_target.begin(), v_target.end(), PrintVector<int>); // 遍历
    38.     cout << endl;
    39. }
    40.  
    41. // 自定义数据类型拷贝
    42. void test02() {
    43.     vectorv;
    44.     Person p1("张三", 18);
    45.     Person p2("李四", 19);
    46.     Person p3("王五", 20);
    47.  
    48.     v.push_back(p1);
    49.     v.push_back(p2);
    50.     v.push_back(p3);
    51.  
    52.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector);
    53.     
    54.     vectorv_target; // 目标容器
    55.     v_target.resize(v.size()); // 目标容器重置大小
    56.     copy(v.begin(), v.end(), v_target.begin()); // 拷贝
    57.     for_each(v_target.begin(), v_target.end(), PrintVector);
    58.  
    59.  
    60. }
    61.  
    62. int main() {
    63.     test01();
    64.     test02();
    65.     system("pause");
    66.     return 0;
    67. }

    运行结果：

    copy 将原容器区间中的元素拷贝到新空间时需要用 resize 开辟内存空间。

    copy 和 vector 内置数据类型 直接用 = 的区别在于可以指定区间，另外 用 = 直接赋值自定义数据类型时需要重载 = 

    replace

    功能：

    • 将容器内指定范围的旧元素（所有相同的）修改为新元素

    函数原型：

    replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);

    beg           —— 开始迭代器

    end           —— 结束迭代器

    oldvalue    —— 旧元素

    newvalue  —— 新元素

    测试代码：

    1. #include
    2. #include
    3. #include
    4. #include
    5. using namespace std;
    6.  
    7. class Person {
    8. public:
    9.     Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {}
    10.     // 重载 ==，replace 底层代码需要对比
    11.     bool operator==(const Person& p) {
    12.         return (p.m_Name == this->m_Name && p.m_Age == this->m_Age);
    13.     }
    14.     string m_Name;
    15.     int m_Age;
    16. };
    17.  
    18. // 重载 <<
    19. ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    20.     cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << endl;
    21.     return cout;
    22. }
    23.  
    24. template<typename T>
    25. void PrintVector(const T& x) {
    26.     cout << x << " ";
    27. }
    28.  
    29. // 内置数据类型替换
    30. void test01() {
    31.     vector<int>v;
    32.     v.push_back(10);
    33.     v.push_back(30);
    34.     v.push_back(30);
    35.     v.push_back(40);
    36.  
    37.     cout << "——替换前——" << endl;
    38.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector<int>); // 遍历
    39.     cout << endl;
    40.  
    41.     cout << "——替换后——" << endl;
    42.     replace(v.begin(), v.end(), 30, 20); // 替换
    43.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector<int>);  // 遍历
    44.     cout << endl;
    45. }
    46.  
    47. // 自定义数据类型替换
    48. void test02() {
    49.     vectorv;
    50.     Person p1("A", 16);
    51.     Person p2("B", 17);
    52.     Person p3("D", 19);
    53.  
    54.     v.push_back(p1);
    55.     v.push_back(p2);
    56.     v.push_back(p3);
    57.  
    58.     cout << "——替换前——" << endl;
    59.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    60.  
    61.     cout << "——替换后——" << endl;
    62.     Person p4("C", 18);
    63.     replace(v.begin(), v.end(), p3, p4); // 替换
    64.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    65. }
    66.  
    67. int main() {
    68.     test01();
    69.     test02();
    70.     system("pause");
    71.     return 0;
    72. }

    运行结果：

    replace_if

    功能：

    • 将区间内满足条件的元素，替换成指定元素

    函数原型：

    replace_if(iterator beg, iterator end, _Pred, newvalue);

    beg           —— 开始迭代器

    end           —— 结束迭代器

    _Pred        —— 谓词

    newvalue  —— 替换的新元素

    测试代码：

    1. #include
    2. #include
    3. #include
    4. #include
    5. using namespace std;
    6.  
    7. class Person {
    8. public:
    9.     Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {
    10.         if (age >= 18) this->m_Adult = true;
    11.         else this->m_Adult = false;
    12.     }
    13.     string m_Name;
    14.     int m_Age;
    15.     bool m_Adult; // 是否成年
    16. };
    17.  
    18. // 重载 <<
    19. ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    20.     string if_Adult = p.m_Adult ? "成年" : "未成年";
    21.     cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << " " << if_Adult << endl;
    22.     
    23.     return cout;
    24. }
    25.  
    26. template<typename T>
    27. void PrintVector(const T& x) {
    28.     cout << x << " ";
    29. }
    30.  
    31. // 替换整形的仿函数
    32. class replace_int {
    33. public:
    34.     bool operator()(const int& x) {
    35.         return (x >= 18);
    36.     }
    37. };
    38.  
    39. // 替换 Person 的仿函数
    40. class replace_Person {
    41. public:
    42.     bool operator()(const Person& p) {
    43.         return (p.m_Adult == false);
    44.     }
    45. };
    46.  
    47.  
    48. // 内置数据类型选择替换
    49. void test01() {
    50.     vector<int>v;
    51.     v.push_back(15);
    52.     v.push_back(17);
    53.     v.push_back(25); // √
    54.     v.push_back(18); // √
    55.     v.push_back(20); // √
    56.  
    57.     cout << "——替换前——" << endl;
    58.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector<int>); // 遍历
    59.     cout << endl;
    60.  
    61.     cout << "——替换后——" << endl;
    62.     replace_if(v.begin(), v.end(), replace_int(), 18); // >= 18 替换
    63.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector<int>); // 遍历
    64.     cout << endl;
    65. }
    66.  
    67. // 自定义数据类型条件替换
    68. void test02() {
    69.     vectorv;
    70.     Person p1("A", 16); // √
    71.     Person p2("B", 17); // √
    72.     Person p3("C", 18);
    73.     Person p4("D", 19);
    74.     Person p5("E", 20);
    75.  
    76.     v.push_back(p1);
    77.     v.push_back(p2);
    78.     v.push_back(p3);
    79.     v.push_back(p4);
    80.     v.push_back(p5);
    81.  
    82.     cout << "——替换前——" << endl;
    83.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    84.  
    85.     cout << "——替换后——" << endl;
    86.     Person R_p("*", 0);
    87.     replace_if(v.begin(), v.end(), replace_Person(), R_p); // 将未成年信息替换
    88.     for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    89. }
    90.  
    91. int main() {
    92.     test01();
    93.     test02();
    94.     system("pause");
    95.     return 0;
    96. }

    运行结果：

    swap

    功能：

    • 互换同种类型的容器

    函数原型：

    swap(container c1, container c2);

    c1 —— 容器1

    c2 —— 容器2

    测试代码：

    1. #include
    2. #include
    3. #include
    4. #include
    5. using namespace std;
    6.  
    7. class Person {
    8. public:
    9.     Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {}
    10.     string m_Name;
    11.     int m_Age;
    12. };
    13.  
    14. ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    15.     cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << endl;
    16.     return cout;
    17. }
    18.  
    19. template<typename T>
    20. void PrintVector(const T& x) {
    21.     cout << x << " ";
    22. }
    23.  
    24. // 内置数据类型交换
    25. void test01() {
    26.     vector<int>v1;
    27.     vector<int>v2;
    28.     for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    29.         v1.push_back(i);
    30.     }
    31.     for (int i = 10; i > 0; --i) {
    32.         v2.push_back(i);
    33.     }
    34.     cout << "——交换前——" << endl;
    35.     cout << "v1：";
    36.     for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector<int>);
    37.     cout << endl;
    38.     cout << "v2：";
    39.     for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector<int>);
    40.     cout << endl;
    41.  
    42.     cout << "——交换后——" << endl;
    43.     swap(v1, v2);
    44.     cout << "v1：";
    45.     for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector<int>);
    46.     cout << endl;
    47.     cout << "v2：";
    48.     for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector<int>);
    49.     cout << endl;
    50. }
    51.  
    52. // 自定义数据类型交换
    53. void test02() {
    54.     vectorv1;
    55.     Person p1("A", 19);
    56.     Person p2("B", 20);
    57.     Person p3("C", 21);
    58.     v1.push_back(p1);
    59.     v1.push_back(p2);
    60.     v1.push_back(p3);
    61.  
    62.     vectorv2;
    63.     Person p4("D", 22);
    64.     Person p5("E", 23);
    65.     Person p6("F", 24);
    66.     Person p7("G", 25);
    67.     v2.push_back(p4);
    68.     v2.push_back(p5);
    69.     v2.push_back(p6);
    70.     v2.push_back(p7);
    71.  
    72.     cout << "——交换前——" << endl;
    73.     cout << "v1: " << endl;
    74.     for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector);
    75.     cout << "v2: " << endl;
    76.     for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector);
    77.  
    78.     cout << "——交换后——" << endl;
    79.     swap(v1, v2);
    80.     cout << "v1: " << endl;
    81.     for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector);
    82.     cout << "v2: " << endl;
    83.     for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector);
    84. }
    85.  
    86. int main() {
    87.     test01();
    88.     test02();
    89.     system("pause");
    90.     return 0;
    91. }

    运行结果：

    swap 必须是同种容器交换

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