【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：

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

class Person {
public:
    Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {}
    Person() {}
    string m_Name;
    int m_Age;
};

ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << endl;
    return cout;
}

template
void PrintVector(const T& x) {
    cout << x << " ";
}

// 内置数据类型拷贝
void test01() {
    vectorv;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    cout << endl;

    vectorv_target; // 目标容器
    v_target.resize(v.size()); // 目标容器重置大小
    copy(v.begin(), v.end(), v_target.begin()); // 拷贝
    for_each(v_target.begin(), v_target.end(), PrintVector); // 遍历
    cout << endl;
}

// 自定义数据类型拷贝
void test02() {
    vectorv;
    Person p1("张三", 18);
    Person p2("李四", 19);
    Person p3("王五", 20);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);

    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector);
    
    vectorv_target; // 目标容器
    v_target.resize(v.size()); // 目标容器重置大小
    copy(v.begin(), v.end(), v_target.begin()); // 拷贝
    for_each(v_target.begin(), v_target.end(), PrintVector);


}

int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

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：

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

class Person {
public:
    Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {}
    // 重载 ==，replace 底层代码需要对比
    bool operator==(const Person& p) {
        return (p.m_Name == this->m_Name && p.m_Age == this->m_Age);
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};

// 重载 <<
ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << endl;
    return cout;
}

template
void PrintVector(const T& x) {
    cout << x << " ";
}

// 内置数据类型替换
void test01() {
    vectorv;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);

    cout << "——替换前——" << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    cout << endl;

    cout << "——替换后——" << endl;
    replace(v.begin(), v.end(), 30, 20); // 替换
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector);  // 遍历
    cout << endl;
}

// 自定义数据类型替换
void test02() {
    vectorv;
    Person p1("A", 16);
    Person p2("B", 17);
    Person p3("D", 19);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);

    cout << "——替换前——" << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历

    cout << "——替换后——" << endl;
    Person p4("C", 18);
    replace(v.begin(), v.end(), p3, p4); // 替换
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
}

int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

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：

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

class Person {
public:
    Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {
        if (age >= 18) this->m_Adult = true;
        else this->m_Adult = false;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
    bool m_Adult; // 是否成年
};

// 重载 <<
ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    string if_Adult = p.m_Adult ? "成年" : "未成年";
    cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << " " << if_Adult << endl;
    
    return cout;
}

template
void PrintVector(const T& x) {
    cout << x << " ";
}

// 替换整形的仿函数
class replace_int {
public:
    bool operator()(const int& x) {
        return (x >= 18);
    }
};

// 替换 Person 的仿函数
class replace_Person {
public:
    bool operator()(const Person& p) {
        return (p.m_Adult == false);
    }
};


// 内置数据类型选择替换
void test01() {
    vectorv;
    v.push_back(15);
    v.push_back(17);
    v.push_back(25); // √
    v.push_back(18); // √
    v.push_back(20); // √

    cout << "——替换前——" << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    cout << endl;

    cout << "——替换后——" << endl;
    replace_if(v.begin(), v.end(), replace_int(), 18); // >= 18 替换
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
    cout << endl;
}

// 自定义数据类型条件替换
void test02() {
    vectorv;
    Person p1("A", 16); // √
    Person p2("B", 17); // √
    Person p3("C", 18);
    Person p4("D", 19);
    Person p5("E", 20);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    cout << "——替换前——" << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历

    cout << "——替换后——" << endl;
    Person R_p("*", 0);
    replace_if(v.begin(), v.end(), replace_Person(), R_p); // 将未成年信息替换
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintVector); // 遍历
}

int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

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：

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

class Person {
public:
    Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {}
    string m_Name;
    int m_Age;
};

ostream& operator<<(ostream& cout, const Person& p) {
    cout << p.m_Name << " " << p.m_Age << endl;
    return cout;
}

template
void PrintVector(const T& x) {
    cout << x << " ";
}

// 内置数据类型交换
void test01() {
    vectorv1;
    vectorv2;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        v1.push_back(i);
    }
    for (int i = 10; i > 0; --i) {
        v2.push_back(i);
    }
    cout << "——交换前——" << endl;
    cout << "v1：";
    for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector);
    cout << endl;
    cout << "v2：";
    for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector);
    cout << endl;

    cout << "——交换后——" << endl;
    swap(v1, v2);
    cout << "v1：";
    for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector);
    cout << endl;
    cout << "v2：";
    for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector);
    cout << endl;
}

// 自定义数据类型交换
void test02() {
    vectorv1;
    Person p1("A", 19);
    Person p2("B", 20);
    Person p3("C", 21);
    v1.push_back(p1);
    v1.push_back(p2);
    v1.push_back(p3);

    vectorv2;
    Person p4("D", 22);
    Person p5("E", 23);
    Person p6("F", 24);
    Person p7("G", 25);
    v2.push_back(p4);
    v2.push_back(p5);
    v2.push_back(p6);
    v2.push_back(p7);

    cout << "——交换前——" << endl;
    cout << "v1: " << endl;
    for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector);
    cout << "v2: " << endl;
    for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector);

    cout << "——交换后——" << endl;
    swap(v1, v2);
    cout << "v1: " << endl;
    for_each(v1.begin(), v1.end(), PrintVector);
    cout << "v2: " << endl;
    for_each(v2.begin(), v2.end(), PrintVector);
}

int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

swap 必须是同种容器交换