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看看下面:

  std::vector<int> vect(10);
  std::partial_sum(vect.begin(), vect.end(), vect.begin(), _2 = _1 + 1);

如果你现在把 vect 输出,你会得到:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

乍看起来不太好理解,我来慢慢解释。
partial_sum 的第4个参数是一个双参数的 functor ,在这里,lambda 表达式 _2 = _1 + 1 充当了这个角色,它相当于

f(x, y)  {  y  =  x  +  1;  }

而 partial_sum 呢?它把一个序列的 partial sum 送到结果序列中去,例如如果输入一个数组 v[10] ,而输出是 r[10] ,那么它的计算就是

r[0] = v[0]            
r[1] = f( r[0], r[1] )
r[2] = f( r[1], r[2] )
......
r[9] = f( r[8], r[9] )

而当我们把 partial_sum 作用于 vect 本身,结果就成了

vect[0] = vect[0]                            // vect[0] = 0
vect[1] = (vect[1] = vect[0] + 1)   // vect[1] = 1
vect[2] = (vect[2] = vect[1] + 1)   // vect[2] = 2
......
vect[9] = (vect[9] = vect[8] + 1)   // vect[9] = 9

你一定发现其中的问题所在了:首先,我们必须依赖于编译器把 vect[0] 初始化为0,其次,vect[0] = vect[0] 是不可回避的。以我当前所想到的,也只能这样了。

推广一下,如果把
_2 = _1 + 1 中的常数 1 换成另外的数字,我们就可以用一句话得到从 0 开始的等差数列,例如

  std::partial_sum(vect.begin(), vect.end(), vect.begin(), _2 = _1 + 3);

得到的是

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

如果再发挥一点想象力,你就可以构造出更复杂的 lambda 表达式,从而得到更复杂的数组(也许这里叫数列更好吧),例如

  std::partial_sum(vect.begin(), vect.end(), vect.begin(), _2 = 2 * _1 + 1);

得到的是 2 的 n 次方 - 1 数列

0 1 3 7 15 31 63 127 255 511

在 STL 算法中,adjacent_difference 和 partial_sum 是逆运算,因此,上面的事情也可以用 adjacent_difference 来做,只不过要把 lambda 表达式中的参数位置换一下,例如要得到 0, 3, 6... 的等差数列,只需要

  std::adjacent_difference(vect.begin(), vect.end(), vect.begin(), _1 = _2 + 3);

而 2 的 n 次方 - 1 数列也是同样道理

  std::adjacent_difference(vect.begin(), vect.end(), vect.begin(), _1 = 2*_2 + 1);

与之类似的还有 STL 的 partition 算法,它根据传入的 predicate 对一个序列进行划分,predicate 得到 true 的将放在前面,其余的放在后面,返回的是那些“ 放在 后面”的元素中的第一个,换言之就是分界点。下面的代码

  std::vector<int> vect(10);
  std::partial_sum(vect.begin(), vect.end(), vect.begin(), _2 = 2*_1 + 1);
 
  std::cout << *std::partition(vect.begin(), vect.end(), _1 > 100) << std::endl;
 
  std::for_each(vect.begin(), vect.end(), std::cout << _1 << " ");

输出为

7
511 255 127 7 15 31 63 3 1 0

如果仔细观察,还可以发现上面的输出有点问题:数列中原有的顺序(0, 1, 3, 7...)不复存在,这是因为 partition 并不是一个稳定排序的算法,它不保证排序结果保有原来的顺序。如果需要稳定排序,可以使用 stable_partition 。只需要更改排序的那一句代码为

  std::cout << *std::stable_partition(vect.begin(), vect.end(), _1 > 100) << std::endl;

结果是

0
127 255 511 0 1 3 7 15 31 63

当然,如果你还记得大学里的算法理论,就知道它们在效率上是有点区别的,partition 的复杂度保证为 O(n) ,具体地说是保证不超过 n/2 次交换;而 stable_partition 在最好情况下为 O(n) ,最差情况则达到 O(n*log(n)) 。

容器的初始化是如此的常见,以至于 boost 提供了一个 assign 库来简化这些操作。boost.assign 大量利用了重载的逗号和括号来简化赋值操作,提供了甚至比用数组更加简洁的语法:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>

#include <boost/assign/std/vector.hpp>
#include <boost/assign/std/list.hpp>

using namespace boost::assign;

int main()
{
  std::vector<int> vint;
  vint += 2,3,5,7,11,13,17,19,23;
 
  std::vector<std::string> vstr;
  vstr += "Amy","Ralph","Simon","Maggie";
 
  std::list<std::string> lstr;
  lstr += "Amy","Ralph","Simon","Maggie";
   
  std::for_each(vint.begin(), vint.end(), std::cout << _1 << " ");
  std::cout << std::endl;
  std::for_each(vstr.begin(), vstr.end(), std::cout << _1 << " ");
  std::cout << std::endl;
  std::for_each(lstr.begin(), lstr.end(), std::cout << _1 << " ");
}


运行这个程序,输出与前面的大致相同,但是我们注意到初始化更加简洁了,而且也不需要额外的空间来存储数组,对于各种类型,都能够以统一的方式来初始化,真是妙不可言。有趣的是 assign 的作者在文档中还特意引用了 Bjarne Stroustrup 的话作为引子:

There appear to be few practical uses of operator,().
Bjarne Stroustrup, The Design and Evolution of C++

这也许就是 C++ 最大的魅力之一:你无法预料它可以办到些什么。

下面关于 map 的例子也使用 boost.assign ,可以看到重载的括号给我们带来了多少方便。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <string>

#include <boost/lambda/lambda.hpp>
#include <boost/lambda/bind.hpp>

#include <boost/assign/list_inserter.hpp>
#include <boost/assign/list_of.hpp>

using namespace std;
using namespace boost::assign;
using namespace boost::lambda;

int main()
{
  map<string,int> months; 
 
  insert( months )
    ( "january",   31 )( "february", 28 )
    ( "march",     31 )( "april",    30 )
    ( "may",       31 )( "june",     30 )
    ( "july",      31 )( "august",   31 )
    ( "september", 30 )( "october",  31 )
    ( "november",  30 )( "december", 31 );
   
  map<int,string> persons = map_list_of
    (2,"Amy")(3,"Ralph")
    (5,"Simon")(7,"Maggie");
   
  for_each( months.begin(), months.end(),
    cout << bind(&map<string,int>::value_type::second, _1) << "\t"
         << bind(&map<string,int>::value_type::first, _1) << "\n"
  );
  cout << endl;
  for_each( persons.begin(), persons.end(),
    cout << bind(&map<int,string>::value_type::first, _1) << "\t"
         << bind(&map<int,string>::value_type::second, _1) << "\n"
  ); 
}

输出:

30      april
31      august
31      december
28      february
31      january
31      july
30      june
31      march
31      may
30      november
31      october
30      september

2       Amy
3       Ralph
5       Simon
7       Maggie

posted on 2007-06-01 09:49 Tempwmk 阅读(490) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: cpp

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