重拾C++ 泛型算法

vector有一些操纵大小的操作，capacity()打印现在的大小，reserve(n)保持储存n个元素，shrink_to_fit()将capacity恢复到现在

容器的大小。reserve并不会减少空间或代替resize的能力。看来这种相当的简单。

跳过下面有关string的部分。

容器适配器，是基于一些顺序容器构造的数据结构，这些数据结构要根据基本的底层容器进行初始化。（利用已初始化的命名对象进行初始化）

但对适配器本身进行改变后，并不能对相应的底层容器进行相应的访问操作，特别地，底层容器的size等并没有改变。

这仅仅是用来初始化，（而且不能对有元素的底层容器进行初始化）而非实际存储。

栈stack提供4种操作，push pop emplace top(对应于类vector的 front end)

queue仅仅是具备先进先出的特性，priority queue具备按优先级进行排序的特点。（进出特性明确）

queue可以用vector作为底层容器实现的原因可能在于erase方法。关于优先队列适配器的部分且不述，编译器并未支持。

下面展开有关泛型算法的讨论。

泛型算法的设定是对迭代器范围内的元素进行处理。

find:查找指定元素，并返回指定元素的迭代器，如没有，返回第二个迭代器（“尾后”迭代器）。

    由于其严谨的泛型形式导致其不能在string中对子string进行查找。

将find函数应用于指针范围也是可以的，一般指针由begin end 函数（不需要加载库）得到。

泛型算法一般和序有关的操作应当依赖于容器类中的"=="，但相应的操作可以通过指定谓词来进行（不需要重载操作符）。

其进行的操作可以视为迭代进行，并不改变容器大小，这可以从algorithm remove中看到。

想利用remove删除元素，可以利用remove返回移动后原迭代范围的尾后迭代器，结合erase范围删除得解。

numeric accumudate算法将范围元素进行“累加”，并将第三个参数作为初值传入。（这里存在允许类型转换的假定）

algorithm equal由于相同容器实例化类型封装了"=="，equal主要用来在不同容器间进行比较，接受一个迭代范围及另一个范围

的起始迭代器。对于封装比较operator的说明，以自定义的重载运算为准。

algorithm fill向一个容器范围写入给定的元素（第三个参数）

    fill_n接受三个参数，写入的起始迭代器，写入元素的数量，写入的值。（可以将某容器元素都设定为某值）

容器库泛型算法，并不能对容器大小进行改变，与之相对的，iterator库中提供了可以插入容器元素的迭代器，

但在容器操作上并没有什么实质上的不同。仅仅是提供了不同的接口。

以iterator::back_inserter为例，利用其对某一容器进行初始化，返回一个可以执行尾部插入的迭代器，但其内部仍然调用

push_back方法。（只有能执行相关操作的容器才能这样做）

如果是单纯地使用iterator的上述相应所谓迭代器适配器，其结果与基本操作无异，但是将其作为泛型算法迭代器范围的参数，

能起到加成的作用，比如将上述back_inserter应用于fill_n 即可实现不已迭代为形式的扩张插入。

标准库begin end函数被定义在头文件iterator中，被用来返回迭代器。

对拷贝算法，其常常与back_inserter相配合使用。这里对back_inserter的看法是相对模糊的，但能够理解。

对于容器中元素进行改变的算法，一般有两个版本，一种是改变原容器，另一种是得到一个拷贝（原容器不变）

以replace为例，replace接受4个参数，前两个是迭代器范围，后两个是将某值替换为其它值。这是一个该变原容器的算法，

不改变的版本为replace_copy，其接受第三个参数（共5个参数）为将改变后的版本插入的位置。

对容器元素的重排（元素重载序运算）删除多调用标准库algorithm::sort 及 unique,后者返回第一个不满足唯一性的迭代器，

之后使用erase即可。sort具有可选的第三个参数作为排序的谓词（bool类型函数指定序）。

在自定义谓词进行排序时，涉及一个问题，即是新序对旧序的完全替换还是，在旧序上发展而来，

在这里，有stable_sort方法实现在首先满足新序的情况下，利用旧序对新序下相等的元素进一步排（即序的优先级问题）

标准库algorithm::find_if 对一个迭代器范围寻找第一个符合第三个参数（谓词）的迭代器。（否则返回尾后）

lambda表达式，的注意事项：lambda表达式必须包含捕获参数列表（可以是空列表），其它部分在理论上是可以省略的。

        当lambda函数体仅由一个return语句组成时。（此时与python中的lambda表达式是等价的），省略的返回值

        类型可以由编译器推断获得。（可省略）

        但当lambda函数体中除了return还有其它语句时，如果省略返回值类型，会将返回值类型置为void，应当保持返回

        值类型的写作。(虽然实现由编译器实现可能导致对的情况)

       

        auto f = [capture list](para list)-> return_type{func body;}; （注意  ;  的安排）

       

由于算法所指定接收的谓词一般仅对容器中的元素提供接口，当想要动态地将与处理结果有关的参数传入谓词时问题有一些麻烦，

这在脚本语言中是容易的（在python中，其转化为对函数提供默认参数或动态地指定某参数值的问题，利用functools.partial

可以很好地解决），但在C++中就需要利用闭包的概念。

编程中闭包的一大特性是可以将闭包置于另一个环境（函数环境）中，并使用该环境中的变量（如python函数嵌套定义），

实际在数学中就相当于对一个空间指定子空间，子空间具有空间的全部性质，可见python所定义的函数空间“太好了”。

这与数学中的闭包特性是基本吻合的。对于距离空间的一个子集，可以得到这个子集的闭包，在闭包中进行Cauchy收敛，

所收敛的点都在此闭包中，闭包是自治的。由于要求闭包的这种自治性，对于大多数支持变量即是对象的脚本语言，闭包会有较好的支持。

lambda表达式：

基本具备形式 [capture list](parameter list) -> return type{function body}

一般返回参数形式可以由function body推得，故最简形式为：
[](parameter list){function body}

注意：这里有时捕获列表没有捕获变量，但也需要给出空列表。

声明lambda表达式这一可调用对象，一般储存此部分时要声明相应的类型，

最为简单的方法是将其赋给auto进行自动类型推断，

显式声明也是可以的，采用functional库中的function模板对返回值及参数

组成的元素进行实例化即可。

如：
function<int (const int &)> b = [](const int&i){return i;};

就是保存可调用对象的一种方法。

对lambda表达式中捕获参数列表中的参数一般可以有两种操作，即改变与不改变

两种。进行改变操作时，应将其声明为引用。否则对非引用形式的捕获参数变量

在lambda函数体中进行改变会被视为非法的。（直接编译出错，提示read only 

valuable）

lambda表达式实现了闭包的概念，一般地如上初始化一个lambda表达式是采用

只闭不包的形式，即限定表达式的变量环境。

但也可以在捕获列表[]中使用= 或 & 将所有外包的环境变量包含在内部体中。

对于上面的值捕获及引用捕获方式，也可以采用混合的方法，即在捕获列表中

既声明全体的值捕获，又声明个体的引用捕获。

由于C++的编译特性，导致在lambda表达式捕获列表声明时，要求捕获的表达式在之前

声明时必须是已定义的，并且在声明后对此变量进行改变不会改变在编译期已经

决定的捕获变量值，这与python等动态类型语言是不同的。

当然这是值拷贝的情况：

Ex:

        size_t v1 = 42;
        auto f = [v1]()mutable{return ++v1;};
        v1 = 0;
        auto i = f();
        cout << i <<endl;

也有对之后进行改变的值有影响的方法，即引用：

Ex:

        size_t v1 = 42;
        auto f2 = [&v1] {return ++v1;};
        v1 = 0;
        auto j = f2();
        cout << j <<
be38
; endl;

一般指定的lambda表达式可以自动推断出返回类型，但这只限定于有一个return语句的

情况，对于多个return语句（尽管返回的类型是相同的），需要显式指定返回类型。

lambda表达式也可以有模板版本：

Ex:

template<typename T>
void Print(const T &container)
{
        for_each(container.begin(), container.end(), [](typename T::value_type t){cout << t << " ";});
        cout << endl;
}

一些如插入迭代器之类的back_inserter（back_insert_iterator） inserter等显式声明其类型是比较麻烦的，

可用auto声明类型。