C++ primer 第十章習題

原創 hwl19951007 2019-07-08 08:41

chapter10 泛型算法

文章目錄

練習

10.1 節練習

練習10.1

  • 頭文件algorithm中定義了一個名爲count的函數，它類似find，接受一對迭代器和一個值作爲參數。count返回給定值在序列中出現的次數。編寫程序，讀取int序列存入vector中，打印有多少個元素的值等於給定值。
#include <algorithm>
int main() {
	int i;
	vector<int> vi;
	while (cin >> i)
		vi.push_back(i);
	cout << count(vi.cbegin(), vi.cend(), 6);
}

練習10.2

  • 重做上一題，但讀取string序列存入 list 中。
#include <algorithm>
int main() {
	string str;
	list<string> lst;
	while (cin >> str)
		lst.push_back(str);
	cout << count(lst.cbegin(), lst.cend(), "a");
}

10.2.1 節練習

練習10.3

  • 用accumulate求一個vector中的元素之和。
#include <numeric>
int main(){
    vector<int> vi = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    cout << accumulate(vi.cbegin(), vi.cend(), 0) << endl;
}

練習10.4

  • 假定v是一個vector，那麼調用 accumulate(v.cbegin(),v.cend(),0) 有何錯誤（如果存在的話）？

最終得到的結果將會由於每次將值添加到結果時，因double到int的隱式轉換丟失精度。

練習10.5

  • 在本節對名冊（roster）調用equal 的例子中，如果兩個名冊中保存的都是C風格字符串而不是string，會發生什麼？

正常運行並返回正確結果。

10.2.2 節練習

練習10.6

  • 編寫程序，使用fill_n將一個序列中的 int 值都設置爲 0。
int main(){
    vector<int> vi(10, 10);
    fill_n(vi.begin(), vi.size(), 0);
    for (int i : vi)
        cout << i << endl;
}

練習10.7

  • 下面程序是否有錯誤？如果有，請改正：
(a) 
vector<int> vec; list<int> lst; int i;
while (cin >> i)
    lst.push_back(i);
copy(lst.cbegin(), lst.cend(), vec.begin());
(b)
vector<int> vec;
vec.reserve(10);
fill_n(vec.begin(), 10, 0);

（a）有錯。vec是空容器，無法向一個空容器去複製數據。

（b）有錯。雖然爲vec提供了內存空間，但此時vec仍是一個空容器，無法向空容器去寫入元素，該語句的結果是未定義的。

練習10.8

  • 本節提到過，標準庫算法不會改變它們所操作的容器的大小。爲什麼使用back_inserter不會使這一斷言失效？

對於標準庫算法而言，它只會使用賦值算法將容器內的值改變。而當標準庫算法使用back_inserter時，賦值運算符將變作調用push_back函數，而非原本的賦值函數。可見這一行爲是因爲使用了back_inserter才導致改變了容器的大小，對於標準庫算法而言僅僅是調用了賦值算法而已，因此不會使這一斷言失效。

10.2.3 節練習

練習10.9

  • 實現你自己的elimDups。測試你的程序，分別在讀取輸入後、調用 unique後以及調用erase後打印vector的內容。
void eliminate_duplicates(vector<string> &v)
{
    sort(v.begin(), v.end());
    for (auto i : v)
        cout << i << "  ";
    cout << endl;

    auto end_unique = unique(v.begin(), v.end());
    for (auto i : v)
        cout << i << "  ";
    cout << endl;

    v.erase(end_unique, v.end());
    for (auto i : v)
        cout << i << "  ";
    cout << endl;
}
int main()
{
    vector<string> v = {"abc", "abc", "efg", "hij", "klmn", "opq", "xyz", "klmn"};
    eliminate_duplicates(v);
    return 0;
}

練習10.10

  • 你認爲算法不改變容器大小的原因是什麼？

因爲泛型函數使用的是迭代器，因此其本身就沒有容器的概念。這也是爲了通用性服務，不考慮容器本身，而通過迭代器來直接訪問其中的元素。另外，由於迭代器容易因爲元素的刪除插入等原因失效，因此爲了避免這種情況發生，會限制泛型函數進行增刪的操作，避免出現迭代器失效的情況。

10.3.1 節練習

練習10.11

  • 編寫程序，使用stable_sort和isShorter將傳遞給你的elimDups版本的vector排序。打印vector的內容，驗證你的程序的正確性。
void eliminate_duplicates(vector<string> &v)
{
	sort(v.begin(), v.end());
	auto end_unique = unique(v.begin(), v.end());
	v.erase(end_unique, v.end());
}

bool isShorter(const string &s1, const string &s2) {
	return s1.size() < s2.size();
}

int main()
{
	vector<string> v = { "abc", "abc", "efg", "hij", "klmn", "opq", "xyz", "klmn" };
	eliminate_duplicates(v);
	stable_sort(v.begin(), v.end(), isShorter);
	for (auto i : v)
		cout << i << " ";
	return 0;
}

練習10.12

  • 編寫名爲compareIsbn的函數，比較兩個 Sales_data 對象的isbn( ) 成員。使用這個函數排序一個保存 Sales_data 對象的 vector。
void compareIsbn(const Sales_data &S1, const Sales_data &S2){
    return S1.isbn() < S2.isbn();
}

練習10.13

  • 標準庫定義了名爲 partition 的算法，它接受一個謂詞，對容器內容進行劃分，使得謂詞爲true 的值會排在容器的前半部分，而使得謂詞爲 false 的值會排在後半部分。算法返回一個迭代器，指向最後一個使謂詞爲 true 的元素之後的位置。編寫函數，接受一個 string，返回一個 bool 值，指出 string 是否有5個或更多字符。使用此函數劃分 words。打印出長度大於等於5的元素。
bool morethan5(const string &str) {
	return str.size() > 4;
}
int main() {
	vector<string> v{ "1", "12", "123", "1234", "12345", "123456" };
	for (const string &str : v) {
		if (morethan5(str))
			cout << str << endl;
	}
}

10.3.2 節練習

練習10.14

  • 編寫一個 lambda ，接受兩個int，返回它們的和。
int main() {
	auto f = [](int i, int j) {return i + j; };
	cout << f(1, 2) << endl;
}

練習10.15

  • 編寫一個 lambda ，捕獲它所在函數的 int，並接受一個 int參數。lambda 應該返回捕獲的 int 和 int 參數的和。
int main() {
	int i = 5;
	auto f = [i](int j) {return i + j; };
	cout << f(5);
}

練習10.16

  • 使用 lambda 編寫你自己版本的 biggies。

略。

練習10.17

  • 重寫10.3.1節練習10.12（第345頁）的程序，在對sort的調用中使用 lambda 來代替函數 compareIsbn。
sort(v.begin(), v.end(), [](const Sales_data &s1, const Sales_data &s2) 
     {return s1.isbn() < s2.isbn(); });

練習10.18

  • 重寫 biggies，用 partition 代替 find_if。我們在10.3.1節練習10.13（第345頁）中介紹了 partition 算法。
void eliminate_duplicates(vector<string> &v)
{
	sort(v.begin(), v.end());
	auto end_unique = unique(v.begin(), v.end());
	v.erase(end_unique, v.end());
}

void biggies(vector<string> &words, vector<string>::size_type sz) {
	eliminate_duplicates(words);
	stable_sort(words.begin(), words.end(), [](const string &a, const string &b) {return a.size() < b.size(); });
	auto wz = partition(words.begin(), words.end(), [sz](const string &a) {return a.size() < sz; });
	auto count = words.end() - wz;
	for_each(wz, words.end(), [](const string &s) { cout << s << " "; });
}

int main() {
	std::vector<std::string> v = { "a", "b", "bc", "abc", "1234", "12345", "123456" };
	biggies(v, 4);
}

練習10.19

  • 用 stable_partition 重寫前一題的程序，與 stable_sort 類似，在劃分後的序列中維持原有元素的順序。
void eliminate_duplicates(vector<string> &v)
{
	sort(v.begin(), v.end());
	auto end_unique = unique(v.begin(), v.end());
	v.erase(end_unique, v.end());
}

void biggies(vector<string> &words, vector<string>::size_type sz) {
	eliminate_duplicates(words);
	stable_sort(words.begin(), words.end(), [](const string &a, const string &b) {return a.size() < b.size(); });
	auto wz = stable_partition(words.begin(), words.end(), [sz](const string &a) {return a.size() >= sz; });
	auto count = words.end() - wz;
	for_each(wz, words.end(), [](const string &s) { cout << s << " "; });
}

int main() {
	std::vector<std::string> v = { "13", "12", "123", "1234", "12345", "123456" };
	biggies(v, 4);
}

10.3.3 節練習

練習10.20

  • 標準庫定義了一個名爲 count_if 的算法。類似 find_if，此函數接受一對迭代器，表示一個輸入範圍，還接受一個謂詞，會對輸入範圍中每個元素執行。count_if返回一個計數值，表示謂詞有多少次爲真。使用count_if重寫我們程序中統計有多少單詞長度超過6的部分。
void eliminate_duplicates(vector<string> &v)
{
	sort(v.begin(), v.end());
	auto end_unique = unique(v.begin(), v.end());
	v.erase(end_unique, v.end());
}

int biggies(vector<string> &words, vector<string>::size_type sz) {
	eliminate_duplicates(words);
	auto count = count_if(words.begin(), words.end(), [sz](const string &a) {return a.size() >= sz; });
	return count;
}

int main() {
	std::vector<std::string> v = { "13", "12", "123", "1234", "12345", "123456" };
	cout << biggies(v, 4);
}

練習10.21

  • 編寫一個lambda，捕獲一個局部Int變量，並遞減變量值，直至它變爲0。一旦變量變爲0，再調用lambda應該不再遞減變量。lambda應該返回一個bool值，指出捕獲 的變量是否爲0。
int main() {
	int i = 10;
	auto f = [&i]() {if (i == 0) return true; else { while (i != 0) --i; return false; }};
	cout << f() << "   " << i << endl;
	cout << f() << "   " << i << endl;
}

10.3.4 節練習

練習10.22

  • 重寫統計長度小於等於6的單詞數量的程序，使用函數代替 lambda。
void eliminate_duplicates(vector<string> &v)
{
	sort(v.begin(), v.end());
	auto end_unique = unique(v.begin(), v.end());
	v.erase(end_unique, v.end());
}
bool check_size(const string &str, string::size_type sz) {
	return str.size() >= sz;
}
int biggies(vector<string> &words, vector<string>::size_type sz) {
	eliminate_duplicates(words);
	auto count = count_if(words.begin(), words.end(), bind(check_size, _1, sz));
	return count;
}

int main() {
	std::vector<std::string> v = { "13", "12", "123", "1234", "12345", "123456" };
	cout << biggies(v, 4);
}

練習10.23

  • bind 接受幾個參數？

bind函數接收一個函數，並接收一個參數列表，其中參數列表的數量沒有限制。

練習10.24

  • 給定一個string，使用 bind 和 check_size 在一個 int 的vector 中查找第一個大於string長度的值。
bool check_size(const string &str, string::size_type sz) {
	return str.size() < sz;
}
int main(){
    string str = "hello";
    vector<int> vi = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    find_if(vi.begin(), vi.end(), bind(check_size, str, _1));
}

練習10.25

  • 在10.3.2節（第349頁）的練習中，編寫了一個使用partition 的biggies版本。使用 check_size 和 bind 重寫此函數。
void eliminate_duplicates(vector<string> &v)
{
	sort(v.begin(), v.end());
	auto end_unique = unique(v.begin(), v.end());
	v.erase(end_unique, v.end());
}
bool check_size(const string &str, string::size_type sz) {
	return str.size() < sz;
}
void biggies(vector<string> &words, vector<string>::size_type sz) {
	eliminate_duplicates(words);
	stable_sort(words.begin(), words.end(), [](const string &a, const string &b) {return a.size() < b.size(); });
	auto wz = partition(words.begin(), words.end(), bind(check_size, _1, sz));
	auto count = words.end() - wz;
	for_each(wz, words.end(), [](const string &s) { cout << s << " "; });
}

int main() {
	std::vector<std::string> v = { "a", "b", "bc", "abc", "1234", "12345", "123456" };
	biggies(v, 4);
}

10.4.1 節練習

練習10.26

  • 解釋三種插入迭代器的不同之處。

back_inserter 創建一個使用push_back的迭代器，將元素插入的容器末尾。接收被插入元素一個參數。

front_inserter 創建一個使用push_front的迭代器，將元素插入到容器頭部。接收被插入元素一個參數。

inserter 創建一個使用insert的迭代器，將元素插入到指定位置。接收被插入元素和目標位置兩個參數。

練習10.27

  • 除了 unique（參見10.2.3節，第343頁） 之外，標準庫還定義了名爲 unique_copy 的函數，它接受第三個迭代器，表示拷貝不重複元素的目的位置。編寫一個程序，使用 unique_copy將一個vector中不重複的元素拷貝到一個初始化爲空的list中。
int main() {
	vector<int> v1 = { 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5 };
	vector<int> v2;
	unique_copy(v1.begin(), v1.end(), back_inserter(v2));
	for (int i : v2)
		cout << i << endl;
}

練習10.28

  • 一個vector 中保存 1 到 9，將其拷貝到三個其他容器中。分別使用inserter、back_inserter 和 front_inserter 將元素添加到三個容器中。對每種 inserter，估計輸出序列是怎樣的，運行程序驗證你的估計是否正確。
int main() {
	vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	list<int> lst1;
	list<int> lst2;
	list<int> lst3;
	copy(v1.begin(), v1.end(), inserter(lst1, lst1.begin()));
	for (int i : lst1)    //{1,2,3,4,5,6,7,8,9}
		cout << i;
	cout << endl;
	copy(v1.begin(), v1.end(), back_inserter(lst2));
	for (int i : lst2)    //{1,2,3,4,5,6,7,8,9}
		cout << i;
	cout << endl;
	copy(v1.begin(), v1.end(), front_inserter(lst3));
	for (int i : lst3)    //{9,8,7,6,5,4,3,2,1}
		cout << i;
}

10.4.2 節練習

練習10.29

  • 編寫程序，使用流迭代器讀取一個文本文件，存入一個vector中的string裏。
int main(){
    string str = "file_name";
    ifstream input(stf);
    istream_iterator<string> iter(input), eof;
    vector<string> v(iter(input), eof);
    ostream_iterator<string> iter_out(cout, "\n");
    copy(v.begin(), v.end(), iter_out);
    cout << endl;
}

練習10.30

  • 使用流迭代器、sort 和 copy 從標準輸入讀取一個整數序列，將其排序，並將結果寫到標準輸出。
int main() {
	istream_iterator<int> in(cin), eof;
	vector<int> v(in, eof);
	sort(v.begin(), v.end());
	ostream_iterator<int> out(cout, "\n");
	copy(v.begin(), v.end(), out);
	cout << endl;
}

練習10.31

  • 修改前一題的程序，使其只打印不重複的元素。你的程序應該使用 unique_copy（參見10.4.1節，第359頁）。
int main() {
	istream_iterator<int> in(cin), eof;
	vector<int> v(in, eof);
	sort(v.begin(), v.end());
	ostream_iterator<int> out(cout, "\n");
	unique_copy(v.begin(), v.end(), out);
	cout << endl;
}

練習10.32

  • 重寫1.6節（第21頁）中的書店程序，使用一個vector保存交易記錄，使用不同算法完成處理。使用 sort 和10.3.1節（第345頁）中的 compareIsbn 函數來排序交易記錄，然後使用 find 和 accumulate 求和。

練習10.33

  • 編寫程序，接受三個參數：一個輸入文件和兩個輸出文件的文件名。輸入文件保存的應該是整數。使用 istream_iterator 讀取輸入文件。使用 ostream_iterator 將奇數寫入第一個輸入文件，每個值後面都跟一個空格。將偶數寫入第二個輸出文件，每個值都獨佔一行。
void func(const string& input_filename, const string& output_filename1, const string& output_filename2){
    ifstream in(input_filename);
    istream_iterator<int> iter_in(in), eof;
    ostream_iterator<int> iter_out1(ofstream(output_filename1), " "), ite_out2(ofsteam(out_filename2), "\n");
    while(iter_in != eof){
        if (i&1 == 1)
            *iter_out1++ = i;
        else
            *iter_out2++ = i;
        ++iter_in;
    }
}

10.4.3 節練習

練習10.34

  • 使用 reverse_iterator 逆序打印一個vector。
int main() {
	vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	for (auto riter = v.crbegin(); riter != v.crend(); ++riter)
		cout << *riter << endl;
}

練習10.35

  • 使用普通迭代器逆序打印一個vector。
int main() {
	vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	for (auto iter = v.cend() - 1; iter >= v.cbegin(); --iter) {
		cout << *iter << endl;
		if (iter == v.cbegin())
			break;
	}
}

練習10.36

  • 使用 find 在一個 int 的list 中查找最後一個值爲0的元素。
int main() {
	list<int> lst = { 1,0,1,0,1,0,1 };
	auto index = find(lst.crbegin(), lst.crend(), 0);
	cout << "last zero: " << *index << endl;
}

練習10.37

  • 給定一個包含10 個元素的vector，將位置3到7之間的元素按逆序拷貝到一個list中。
int main() {
	vector<int> vi = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	list<int> lst;
	copy(vi.crbegin() + 2, vi.crend() - 3, back_inserter(lst));
	for (int i : lst)
		cout << i << endl;
}

10.5.1 節練習

練習10.38

  • 列出5個迭代器類別，以及每類迭代器所支持的操作。

輸入迭代器（input iterator）： iter1==iter2 、iter1!=iter2 、 iter++、 *iter 、 iter->xx

輸出迭代器（output iterator）： ++iter、 *iter

前向迭代器（forward iterator）： iter1==iter2 、iter1!=iter2 、 iter++、 *iter 、 iter->xx

雙向迭代器（bidirectional iterator）： iter1==iter2 、iter1!=iter2 、 iter++、 iter-- 、*iter 、 iter->xx

隨機訪問迭代器（random-access iterator）：iter1==iter2 、iter1!=iter2、iter++、iter-- 、*iter 、 iter->xx 、 iter1(< 、 <= 、 > 、 >=)iter2、 iter(+、+=、-、-=)i 、iter1-iter2、iter[n]

練習10.39

  • list 上的迭代器屬於哪類？vector呢？

list：前向迭代器。vector：隨機訪問迭代器。

練習10.40

  • 你認爲 copy 要求哪類迭代器？reverse 和 unique 呢？

copy：前兩個爲輸入，後一個爲輸出。

reverse：雙向迭代器。

unique：前向迭代器。

10.5.3 節練習

練習10.41

  • 僅根據算法和參數的名字，描述下面每個標準庫算法執行什麼操作：

replace(beg, end, old_val, new_val);

將beg至end範圍內所有值爲old_val的元素替換爲new_val。

replace_if(beg, end, pred, new_val);

將beg至end範圍內所有通過謂詞pred判定爲真的元素替換爲new_val。

replace_copy(beg, end, dest, old_val, new_val);

將beg至end範圍內所有值爲old_val的元素替換爲new_val的結果複製到dest迭代器及其後續部分。不改變原容器內的值。

replace_copy_if(beg, end, dest, pred, new_val);

將beg至end範圍內所有通過謂詞pred判定爲真的元素替換爲new_val的結果複製到dest迭代器及其後續部分。不改變原容器內的值。

10.6 節練習

練習10.42

  • 使用 list 代替 vector 重新實現10.2.3節中的去除重複單詞的程序。
void elimDups(list<string> &words){
    sort(words.begin(), words.end());
    list.unique();
}
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莫小龍 2024-06-06 14:16:34

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問題 兩種計算時間戳的結果不一樣。 int days = 30; Instant now = Instant.now(); long timestamp_cur = now.toEpochMilli(); long nowPre = ti

jihite 2024-06-06 14:11:03

webDav網盤

今天又學習到了，優點是直接用IIS或nginx等發佈，使用80或443端口。   Windows Server 安裝 WebDAV (步驟超詳細) - 鄭道傑 - 博客園 (cnblogs.com) 全網最詳細 WebDAV 搭建文檔（Wi

81 2024-06-06 14:09:13

NFS，smb和數據庫文件

nfs的搭建網上有很多，可自行查看 Windows Server2012 R2搭建NFS服務器 - 知乎 (zhihu.com) 其中Windows10家庭版不支持NFS客戶端，目前Windows上的協議是V3版本，防火牆上有NFS的選項，

81 2024-06-06 14:09:13

賽博鬥地主——使用大語言模型扮演Agent智能體玩牌類遊戲。

通過大模型來實現多個智能體進行遊戲對局這個想對已經比較成熟了無論是去年驚豔的斯坦福小鎮還是比如metaGPT或者類似的框架都是使用智能體技術讓大模型來操控，從而讓大模型跳出自身“預測下一個token”的文字功能去探索更多的應用落地可能性。不

a1010 2024-06-06 14:08:23

python內置函數——sorted

對List、Dict進行排序，Python提供了兩個方法 對給定的List L進行排序， 方法1.用List的成員函數sort進行排序，在本地進行排序，不返回副本 方法2.用built-in函數sorted進行排序（從2.4開始），返回副本

python學習者0 2024-06-06 14:07:53