使用条件迭代器插入向量

Question

假设我有一个vector带有各种条目,我想插入另一个向量,同时省略满足条件的条目.

例如,我想插入一个向量,同时省略所有三个.

{1, 3, 2, 3, 4, 5, 3} -> { /* previous content, */ 1, 2, 4, 5}

到目前为止我提出的用途std::partition,它不保留相对顺序并重新排列源向量.

std::vector<int> source({1, 3, 2, 3, 4, 5, 3});
std::vector<int> target;

auto partition = std::partition(std::begin(source),
                   std::end(source), [](const auto& a) { return a == 3; });
target.insert(std::begin(target), partition, std::end(source));

我正在寻找的更多是一个迭代器,它检查条件并在条件不满足时继续运行.像这样的东西:

target.insert(std::begin(target),
              conditional_begin(source, [](const auto& a) { return a != 3; },
              conditional_end(source));

我想一个conditional_end函数是必要的,因为std::end它将返回一个不同的迭代器类型conditional_begin.

也许我忽略了一些事情,所以我的问题是:

• 标准库是否提供类似的东西？
• 有没有不同的简单方法来实现我的目标？
• 有没有一种简单的方法来实现条件迭代器功能？

Answer 1

有没有不同的简单方法来实现我的目标？

是的,标准已经内置了这个功能.您正在寻找的功能是std::copy_if.

std::vector<int> source({1, 3, 2, 3, 4, 5, 3});
std::vector<int> target;

std::copy_if(source.begin(), 
             source.end(), 
             std::back_inserter(target), [](auto val){ return val != 3; });

在这里,std::back_inserter(target)将呼吁push_back在target该断言返回的每个元素true.

Answer 2

是的，您可以创建一个满足您需要的自定义迭代器，但是使用标准C ++创建自定义迭代器目前有点繁琐。它看起来像这样：

template <typename Itr, typename F> 
struct ConditionalIterator {
  Itr itr;
  Itr end;
  F condition;

  using value_type = typename Itr::value_type;
  using difference_type = typename Itr::difference_type;
  using pointer = typename Itr::pointer;
  using reference = typename Itr::reference;
  using iterator_category = std::forward_iterator_tag;

  ConditionalIterator() = default;
  ConditionalIterator(Itr itr, Itr end, F condition): itr(itr), end(end), condition(condition) {}

  bool      operator!=(const ConditionalIterator &other) const { return other.itr != itr; }
  reference operator*() const { return *itr; }
  pointer   operator->() const { return &(*itr); }

  ConditionalIterator& operator++() {
    for (; ++itr != end;) {
      if (condition(*itr))
        break;
    }
    return *this;
  }
  ConditionalIterator operator++(int) {
    ConditionalIterator ret(*this);
    operator++();
    return ret;
  }
};

然后，您可以创建所需的诸如conditional_beginand conditional_end函数之类的东西。唯一的问题是std::vector::insert期望两个迭代器具有相同的类型。如果我们使用lambda作为条件，则这将成为条件迭代器类型的一部分。因此，我们需要将lambda传递给两个辅助函数，以便它们返回具有匹配类型的迭代器：

template <typename C, typename F> 
auto conditional_begin(const C &source, F f) {
  return ConditionalIterator<typename C::const_iterator, F>(source.begin(),
                                                            source.end(), f);
}

template <typename C, typename F> 
auto conditional_end(const C &source, F f) {
  return ConditionalIterator<typename C::const_iterator, F>(source.end(),
                                                            source.end(), f);
}

您可以使用如下lambda进行调用：

auto condition = [](const auto &a) { return a != 3; };
target.insert(std::begin(target),
              conditional_begin(source, std::ref(condition)),
              conditional_end(source, std::ref(condition)));

现场演示。

我的粗略测试表明，在这种情况下，这比使用简单要快得多，copy_if并且back_inserter因为std::vector::insert在插入之前先计算出要分配多少内存。仅使用back_inserter将导致多个内存分配。性能上的差异将取决于评估条件的成本。count_if在使用之前，您可以通过保留足够的空间来获得相同的加速copy_if：

auto count = static_cast<size_t>(std::count_if(source.begin(),
                                 source.end(), condition));
target.reserve(target.size() + count);

std::copy_if(source.begin(),
             source.end(),
             std::back_inserter(target), condition);

现场演示。