Глава 7 Алгоритмы

Глава 7

Алгоритмы

7.0. Введение

Эта глава рассказывает, как работать со стандартными алгоритмами и как использовать их для стандартных контейнеров. Эти алгоритмы первоначально являлись частью того, что часто называется Standard Template Library (STL — стандартная библиотека шаблонов) и представляет собой набор алгоритмов, итераторов и контейнеров, которые теперь вошли в стандартную библиотеку (глава 6 содержит рецепты по работе со стандартными контейнерами). Я их буду называть просто стандартными алгоритмами, итераторами и контейнерами, но не забывайте, что это то же самое, что другие авторы называют частью STL. Одним из базовых элементов стандартной библиотеки являются итераторы, так что первый рецепт описывает, что они собой представляют и как их использовать. После этого идет несколько рецептов, которые объясняют, как использовать и расширять стандартные алгоритмы. Наконец, если вы не нашли ничего подходящего в стандартной библиотеке, то рецепт 7.10 расскажет, как написать собственный алгоритм.

Представленные здесь рецепты в основном предназначены для работы со стандартными контейнерами, и тому есть две причины. Во-первых, стандартные контейнеры очень распространены, и лучше изучить стандарт, чем изобретать колесо. Во-вторых, реализация алгоритмов из стандартной библиотеки предоставляет хороший пример для подражания в смысле взаимодействия и производительности. Если вы посмотрите, как профессионалы выполнили код стандартной библиотеки, вы, скорее всего, узнаете много нового и полезного для себя.

Все стандартные алгоритмы используют итераторы. Даже если вы знакомы с концепцией итераторов, которые рассматриваются в первом рецепте, посмотрите на табл. 7.1, которая содержит перечень соглашений, используемых в остальных рецептах главы при демонстрации объявлений функций стандартных алгоритмов.

Табл. 7.1. Сокращения категорий итераторов

Стандартные алгоритмы также используют функциональные объекты, или функторы. Функциональный объект — это класс, который переопределяет operator() так, что его можно вызвать как функцию. Функтор, который возвращает bool (и не поддерживает состояния, и, следовательно, называется чистым (pure), называется предикатом (predicate), и он является еще одной обычной функциональной особенностью стандартных алгоритмов. Обычно предикат принимает один или два аргумента: если он принимает один аргумент, то это унарный предикат, а если два — то бинарный предикат. Для краткости я при демонстрации объявлений функций использую сокращения, приведенные в табл. 7.2.

Табл. 7.2. Типы функторов

В большинстве случаев там, где требуется аргумент в виде функтора, может использоваться указатель на функцию. При использовании термина «функтор» я также подразумеваю указатель на функцию, если не указано иного.