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CPP-17-STL-Cookbook
  • Introduction
  • 前言
  • 关于本书
  • 各章梗概
  • 第1章 C++17的新特性
    • 使用结构化绑定来解包绑定的返回值
    • 将变量作用域限制在if和switch区域内
    • 新的括号初始化规则
    • 构造函数自动推导模板的类型
    • 使用constexpr-if简化编译
    • 只有头文件的库中启用内联变量
    • 使用折叠表达式实现辅助函数
  • 第2章 STL容器
    • 擦除/移除std::vector元素
    • 以O(1)的时间复杂度删除未排序std::vector中的元素
    • 快速或安全的访问std::vector实例的方法
    • 保持对std::vector实例的排序
    • 向std::map实例中高效并有条件的插入元素
    • 了解std::map::insert新的插入提示语义
    • 高效的修改std::map元素的键值
    • std::unordered_map中使用自定义类型
    • 过滤用户的重复输入,并以字母序将重复信息打印出——std::set
    • 实现简单的逆波兰表示法计算器——std::stack
    • 实现词频计数器——std::map
    • 实现写作风格助手用来查找文本中很长的句子——std::multimap
    • 实现个人待办事项列表——std::priority_queue
  • 第3章 迭代器
    • 建立可迭代区域
    • 让自己的迭代器与STL的迭代器兼容
    • 使用迭代适配器填充通用数据结构
    • 使用迭代器实现算法
    • 使用反向迭代适配器进行迭代
    • 使用哨兵终止迭代
    • 使用检查过的迭代器自动化检查迭代器代码
    • 构建zip迭代适配器
  • 第4章 Lambda表达式
    • 使用Lambda表达式定义函数
    • 使用Lambda为std::function添加多态性
    • 并置函数
    • 通过逻辑连接创建复杂谓词
    • 使用同一输入调用多个函数
    • 使用std::accumulate和Lambda函数实现transform_if
    • 编译时生成笛卡尔乘积
  • 第5章 STL基础算法
    • 容器间相互复制元素
    • 容器元素排序
    • 从容器中删除指定元素
    • 改变容器内容
    • 在有序和无序的vector中查找元素
    • 将vector中的值控制在特定数值范围内——std::clamp
    • 在字符串中定位模式并选择最佳实现——std::search
    • 对大vector进行采样
    • 生成输入序列的序列
    • 实现字典合并工具
  • 第6章 STL算法的高级使用方式
    • 使用STL算法实现单词查找树类
    • 使用树实现搜索输入建议生成器
    • 使用STL数值算法实现傅里叶变换
    • 计算两个vector的误差和
    • 使用ASCII字符曼德尔布罗特集合
    • 实现分割算法
    • 将标准算法进行组合
    • 删除词组间连续的空格
    • 压缩和解压缩字符串
  • 第7章 字符串, 流和正则表达
    • 创建、连接和转换字符串
    • 消除字符串开始和结束处的空格
    • 无需构造获取std::string
    • 从用户的输入读取数值
    • 计算文件中的单词数量
    • 格式化输出
    • 使用输入文件初始化复杂对象
    • 迭代器填充容器——std::istream
    • 迭代器进行打印——std::ostream
    • 使用特定代码段将输出重定向到文件
    • 通过集成std::char_traits创建自定义字符串类
    • 使用正则表达式库标记输入
    • 简单打印不同格式的数字
    • 从std::iostream错误中获取可读异常
  • 第8章 工具类
    • 转换不同的时间单位——std::ratio
    • 转换绝对时间和相对时间——std::chrono
    • 安全的标识失败——std::optional
    • 对元组使用函数
    • 使用元组快速构成数据结构
    • 将void*替换为更为安全的std::any
    • 存储不同的类型——std::variant
    • 自动化管理资源——std::unique_ptr
    • 处理共享堆内存——std::shared_ptr
    • 对共享对象使用弱指针
    • 使用智能指针简化处理遗留API
    • 共享同一对象的不同成员
    • 选择合适的引擎生成随机数
    • 让STL以指定分布方式产生随机数
  • 第9章 并行和并发
    • 标准算法的自动并行
    • 让程序在特定时间休眠
    • 启动和停止线程
    • 打造异常安全的共享锁——std::unique_lock和std::shared_lock
    • 避免死锁——std::scoped_lock
    • 同步并行中使用std::cout
    • 进行延迟初始化——std::call_once
    • 将执行的程序推到后台——std::async
    • 实现生产者/消费者模型——std::condition_variable
    • 实现多生产者/多消费者模型——std::condition_variable
    • 并行ASCII曼德尔布罗特渲染器——std::async
    • 实现一个小型自动化并行库——std::future
  • 第10章 文件系统
    • 实现标准化路径
    • 使用相对路径获取规范的文件路径
    • 列出目录下的所有文件
    • 实现一个类似grep的文本搜索工具
    • 实现一个自动文件重命名器
    • 实现一个磁盘使用统计器
    • 计算文件类型的统计信息
    • 实现一个工具:通过符号链接减少重复文件,从而控制文件夹大小
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  • How to do it...
  • How it works...

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  1. 第5章 STL基础算法

生成输入序列的序列

当测试代码需要处理参数顺序不重要的输入序列时,有必要测试它是否对所有可能的输入产生相同的输出。当你自己实现了一个排序算法时,就要写这样的测试代码来确定自己的实现是否正确。

std::next_permutation在任何时候都能帮我们将序列进行打乱。我们在可修改的范围中可以调用它,其会将以字典序进行置换。

How to do it...

本节,我们将从标准输入中读取多个字符串,然后使用std::next_permutation生成已排序的序列,并且打印这个序列:

  1. 首先,包含必要的头文件,并声明所使用的命名空间。

    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <string>
    #include <iterator>
    #include <algorithm>
    
    using namespace std;
  2. 使用标准数组对vector进行初始化,接下来对vector进行排序:

    int main()
    {
        vector<string> v {istream_iterator<string>{cin}, {}};
        sort(begin(v), end(v));
  3. 现在来打印vector中的内容。随后,调用std::next_permutation,其会打乱已经排序的vector,再对其进行打印。直到next_permutation返回false时,代表next_permutation完成了其操作,循环结束:

        do {
            copy(begin(v), end(v),
                ostream_iterator<string>{cout, ", "});
            cout << '\n';
        } while (next_permutation(begin(v), end(v)));
    }
  4. 编译运行这个程序,会有如下的打印:

    $ echo "a b c" | ./input_permutations
    a, b, c,
    a, c, b,
    b, a, c,
    b, c, a,
    c, a, b,
    c, b, a,

How it works...

std::next_permutation算法使用起来有点奇怪。因为这个函数接受一组开始/结束迭代器,当其找到下一个置换时返回true;否则,返回false。不过“下一个置换”又是什么意思呢?

当std::next_permutation算法找到元素中的下一个字典序时,其会以如下方式工作:

  1. 通过v[i - 1] < v[i]的方式找到最大索引i。如果这个最大索引不存在,那么返回false。

  2. 再找到最大所以j,这里j需要大于等于i,并且v[j] > v[i - 1]。

  3. 将位于索引位置j和i - 1上的值进行交换。

  4. 将从i到范围末尾的元素进行反向。

  5. 返回true。

每次单独的置换顺序,都会在同一个序列中呈现。为了看到所有置换的可能,我们先对数组进行了排序。如果我们输入“c b a”到算法中,算法会立即终止,因为每个元素都以反字典序排列。

Previous对大vector进行采样Next实现字典合并工具

Last updated 4 years ago

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