C++ - 算法(algorithm) 的 谓词(predicate) 详解

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算法谓词,
即标准库算法传递的参数, 可以指定算法的操作, 如std::sort, 默认是从小到大, 通过谓词可以修改从大到小.

本文包含基本的5种谓词模式: 函数,函数指针,lambda表达式,函数对象,库定义的函数对象.

 

1. 函数(function)谓词

通过传递函数名, 匹配二元谓词(binary predicates), 根据函数提供的策略, 输出值;

代码:

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/*Function Predicate*/  

bool isLarger (const std::string &s1, const std::string &s2) {  

    return s1.size() > s2.size();  

}  

......  

std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), isLarger);  

 

2. 函数指针(function pointer)谓词

建立一个函数指针, 传入算法, 使用指针代替函数名, 用法类似函数谓词.

代码:

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bool (*pf) (const std::string &s1, const std::string &s2);  

    pf = &isLarger;  

    std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), *pf);  

 

3. Lambda表达式(lambda expression)谓词

Lambda表达式格式: [capture list] (parameter list) -> return type { function body }

需要匹配谓词数, 一元(unary) 或 二元(binary), 也可以通过[capture list]传递函数的变量;

代码:

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std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(),  

    [](const std::string& s1, const std::string& s2){ return s1.size()>s2.size(); });  

 

4. 函数对象(Function Object)谓词

类中重载函数的调用"()", 使类可以被调用, 并且传入算法谓词中, 进行使用.

代码:

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/*Function Object*/  

class LargerString {  

public:  

    bool operator() (const std::string& a, const std::string& b) {  

        return a.size() > b.size();  

    }  

};  

......  

std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), LargerString());  

 

 

5. 库定义的函数对象(Library-Defined Function Object)谓词

使用标准库定义的函数对象, 充当算法中的谓词, 包含在#include<functional>,包含基本的算法和逻辑操作.

代码:

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std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), std::less<std::string>());  

 

所有方法代码(Eclipse CDT; GCC 4.7.1):

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/* 

 * CppPrimer.cpp 

 * 

 *  Created on: 2013.11.11 

 *      Author: Caroline 

 */  

  

/*eclipse cdt*/  

  

#include <iostream>  

#include <string>  

#include <vector>  

#include <algorithm>  

#include <functional>  

  

using namespace std;  

  

class PrintString {  

public:  

    PrintString (std::ostream &o = std::cout, char c = ' ') : os(o), sep(c) { }  

    void operator() (const std::string &s) const { os << s << sep; }  

private:  

    std::ostream &os;  

    char sep;  

};  

  

/*Function Predicate*/  

bool isLarger (const std::string &s1, const std::string &s2) {  

    return s1.size() > s2.size();  

}  

  

/*Function Object*/  

class LargerString {  

public:  

    bool operator() (const std::string& a, const std::string& b) {  

        return a.size() > b.size();  

    }  

};  

  

int main (void) {  

  

    std::vector<std::string> sv = {"Beauty", "Girl", "Lady", "Women", "Pretty"};  

  

    std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), isLarger);  

    std::cout << "Function Predicate : ";  

    std::for_each(sv.begin(), sv.end(), PrintString(std::cout));  

    std::cout << std::endl;  

  

    std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(),  

            [](const std::string& s1, const std::string& s2){ return s1.size()>s2.size(); });  

    std::cout << "Lambda Expression Predicate : ";  

    std::for_each(sv.begin(), sv.end(), PrintString(std::cout));  

    std::cout << std::endl;  

  

    bool (*pf) (const std::string &s1, const std::string &s2);  

    pf = &isLarger;  

    std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), *pf);  

    std::cout << "Function Pointer Predicate : ";  

    std::for_each(sv.begin(), sv.end(), PrintString(std::cout));  

    std::cout << std::endl;  

  

    std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), LargerString());  

    std::cout << "Function Object Predicate : ";  

    std::for_each(sv.begin(), sv.end(), PrintString(std::cout));  

    std::cout << std::endl;  

  

  

    std::stable_sort(sv.begin(), sv.end(), std::larger<std::string>());  

    std::cout << "Library-Defined Function Object Predicate : ";  

    std::for_each(sv.begin(), sv.end(), PrintString(std::cout));  

    std::cout << std::endl;  

  

    return 0;  

  

}  

输出:

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Function Predicate : Beauty Pretty Women Girl Lady   

Lambda Expression Predicate : Beauty Pretty Women Girl Lady   

Function Pointer Predicate : Beauty Pretty Women Girl Lady   

Function Object Predicate : Beauty Pretty Women Girl Lady   

Library-Defined Function Object Predicate : Women Pretty Lady Girl Beauty