C++BoostAlgorithm算法超详细精讲

2022-11-13 19:11:57 算法详细 BoostAlgorithm

一、说明Boost.Algorithm

Boost.Algorithm

请注意，其他 Boost 库提供了许多算法。例如，您会在 Boost.StringAlgorithms 中找到处理字符串的算法。 Boost.Algorithm 提供的算法不受特定类的约束，例如 std::string。与标准库中的算法一样，它们可以与任何容器一起使用。

二、示例

示例 29.1。使用 boost::algorithm::one_of_equal() 测试一个值

#include <boost/algorithm/cxx11/one_of.hpp>
#include <array>
#include <iOStream>
using namespace boost::algorithm;
int main()
{
  std::array<int, 6> a{{0, 5, 2, 1, 4, 3}};
  auto predicate = [](int i){ return i == 4; };
  std::cout.setf(std::ios::boolalpha);
  std::cout << one_of(a.begin(), a.end(), predicate) << '\n';
  std::cout << one_of_equal(a.begin(), a.end(), 4) << '\n';
}

boost::algorithm::one_of() 测试一个条件是否只满足一次。要测试的条件作为谓词传递。在示例 29.1 中，对 boost::algorithm::one_of() 的调用返回 true，因为数字 4 在 a 中仅存储一次。

要测试容器中的元素是否相等，请调用 boost::algorithm::one_of_equal()。你没有传递谓词。相反，您传递一个值以与 boost::algorithm::one_of_equal() 进行比较。在示例 29.1 中，对 boost::algorithm::one_of_equal() 的调用也返回 true。

boost::algorithm::one_of() 是对 std::all_of()、std::any_of() 和 std::none_of() 算法的补充，这些算法是使用 c++11 添加到标准库中的。但是，Boost.Algorithm 为开发环境不支持 C++ 的开发人员提供了函数 boost::algorithm::all_of()、boost::algorithm::any_of() 和 boost::algorithm::none_of() 11.您可以在头文件 boost/algorithm/cxx11/all_of.hpp、boost/algorithm/cxx11/any_of.hpp 和 boost/algorithm/cxx11/none_of.hpp 中找到这些算法。

Boost.Algorithm 还定义了以下函数：boost::algorithm::all_of_equal()、boost::algorithm::any_of_equal() 和 boost::algorithm::none_of_equal()。

Boost.Algorithm 提供了更多来自 C++11 标准库的算法。例如，您可以访问 boost::algorithm::is_partitioned()、boost::algorithm::is_permutation()、boost::algorithm::copy_n()、boost::algorithm::find_if_not() 和 boost::算法::iota()。这些函数的工作方式与 C++11 标准库中的同名函数类似，并且是为不使用 C++11 的开发人员提供的。但是，Boost.Algorithm 提供了一些对 C++11 开发人员也很有用的函数变体。

示例 29.2。 C++11 算法的更多变体

#include <boost/algorithm/cxx11/iota.hpp>
#include <boost/algorithm/cxx11/is_sorted.hpp>
#include <boost/algorithm/cxx11/copy_if.hpp>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <iostream>
using namespace boost::algorithm;
int main()
{
  std::vector<int> v;
  iota_n(std::back_inserter(v), 10, 5);
  std::cout.setf(std::ios::boolalpha);
  std::cout << is_increasing(v) << '\n';
  std::ostream_iterator<int> out{std::cout, ","};
  copy_until(v, out, [](int i){ return i > 12; });
}

Boost.Algorithm 在头文件 boost/algorithm/cxx11/iota.hpp 中提供了 C++11 算法 boost::algorithm::iota()。此函数生成顺序递增的数字。它需要两个迭代器用于容器的开头和结尾。然后容器中的元素会被顺序增加的数字覆盖。

示例 29.2 使用 boost::algorithm::iota_n() 代替 boost::algorithm::iota()。此函数需要一个迭代器将数字写入。要生成的数字数量作为第三个参数传递给 boost::algorithm::iota_n()。

boost::algorithm::is_increasing() 和 boost::algorithm::is_sorted() 在头文件 boost/algorithm/cxx11/is_sorted.hpp 中定义。 boost::algorithm::is_increasing() 与 boost::algorithm::is_sorted() 具有相同的功能，但函数名称更清楚地表示该函数检查值是否按升序排列。头文件还定义了相关的函数 boost::algorithm::is_decreasing()。

在示例 29.2 中，v 直接传递给 boost::algorithm::is_increasing()。 Boost.Algorithm 提供的所有函数都有一个基于范围操作的变体。容器可以直接传递给这些函数。

boost::algorithm::copy_until() 在 boost/algorithm/cxx11/copy_if.hpp 中定义。这是 std::copy() 的另一个变体。 Boost.Algorithm 还提供了 boost::algorithm::copy_while()。

示例 29.2 作为 boost::algorithm::is_increasing() 的结果显示为 true，并且 boost::algorithm::copy_until() 将数字 10、11 和 12 写入标准输出。

示例 29.3。来自 Boost.Algorithm 的 C++14 算法

#include <boost/algorithm/cxx14/equal.hpp>
#include <boost/algorithm/cxx14/mismatch.hpp>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace boost::algorithm;
int main()
{
  std::vector<int> v{1, 2};
  std::vector<int> w{1, 2, 3};
  std::cout.setf(std::ios::boolalpha);
  std::cout << equal(v.begin(), v.end(), w.begin(), w.end()) << '\n';
  auto pair = mismatch(v.begin(), v.end(), w.begin(), w.end());
  if (pair.first != v.end())
    std::cout << *pair.first << '\n';
  if (pair.second != w.end())
    std::cout << *pair.second << '\n';
}

除了来自 C++11 标准库的算法，Boost.Algorithm 还定义了很可能会添加到 C++14 标准库中的算法。示例 29.3 使用了其中两个函数的新变体，boost::algorithm::equal() 和 boost::algorithm::mismatch()。与自 C++98 以来已成为标准库一部分的同名函数相比，将四个迭代器（而不是三个）传递给这些新函数。示例 29.3 中的算法不期望第二个序列包含与第一个序列一样多的元素。

boost::algorithm::equal() 返回一个 bool，boost::algorithm::mismatch() 返回一个 std::pair 中的两个迭代器。第一个和第二个是指第一个和第二个序列中第一个不匹配的元素。这些迭代器也可以引用序列的结尾。

示例 29.3 将 false 和 3 写入标准输出。 false 是 boost::algorithm::equal() 的返回值，3 w 中的第三个元素。因为 v 和 w 中的前两个元素相等，所以 boost::algorithm::mismatch() 首先返回到 v 末尾的迭代器，然后返回到 w 的第三个元素的迭代器。因为 first 指的是 v 的结尾，所以迭代器没有被取消引用，也没有输出。

示例 29.4。使用 boost::algorithm::hex() 和 boost::algorithm::unhex()

#include <boost/algorithm/hex.hpp>
#include <vector>
#include <string>
#include <iterator>
#include <iostream>
using namespace boost::algorithm;
int main()
{
  std::vector<char> v{'C', '+', '+'};
  hex(v, std::ostream_iterator<char>{std::cout, ""});
  std::cout << '\n';
  std::string s = "C++";
  std::cout << hex(s) << '\n';
  std::vector<char> w{'4', '3', '2', 'b', '2', 'b'};
  unhex(w, std::ostream_iterator<char>{std::cout, ""});
  std::cout << '\n';
  std::string t = "432b2b";
  std::cout << unhex(t) << '\n';
}

Example29.4

示例 29.4 使用了两个函数 boost::algorithm::hex() 和 boost::algorithm::unhex()。这些函数是根据数据库系统 Mysql 中的同名函数设计的。它们将字符转换为十六进制值或将十六进制值转换为字符。

示例 29.4 将带有字符“C”、“+”和“+”的向量 v 传递给 boost::algorithm::hex()。此函数需要一个迭代器作为第二个参数来写入十六进制值。该示例将“C”的 43 和“+”的两个实例的 2B（两次）写入标准输出。对 boost::algorithm::hex() 的第二次调用执行相同的操作，只是“C++”作为字符串传递，而“432B2B”作为字符串返回。

boost::algorithm::unhex() 与 boost::algorithm::hex() 相反。如果示例 29.4 中的数组 w 使用六个十六进制值传递，则三对值中的每一对都被解释为 ASCII 码。当六个十六进制值作为字符串传递时，第二次调用 boost::algorithm::unhex() 也会发生同样的情况。在这两种情况下，C++ 都被写入标准输出。

Boost.Algorithm 提供了更多的算法。例如，有几种字符串匹配算法可以有效地搜索文本。该文档包含所有可用算法的概述。

练习

使用 Boost.Algorithm 中的函数以升序将数字 51 到 56 分配给具有六个元素的数组。将数组中的数字解释为十六进制值，将它们转换为字符并将结果写入标准输出。

到此这篇关于C++ Boost Algorithm算法超详细精讲的文章就介绍到这了,更多相关C++ Boost Algorithm内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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