Массивы

STL Обобщенные алгоритмы. adjacent_find (алгоритм поиска)

На странице описан вариант использования одного из обобщенных алгоритмов STL
adjacent_find

  • adjacent_find Принадлежит к группе обобщенных алгоритмов и по умолчанию выполняет работу поиска первого вхождения одинаковых элементов, которые являются соседними.

Проще показать на цифрах.
Пусть контейнер содержит следующий набор целых чисел
10     20 30     30     40     10
В этом наборе есть 2 одинаковых значения (две 10 и две 30), но соседями среди этих значений является только 30. Вот алгоритм по умолчанию как раз и ищет первую попавшуюся такую пару. Чтобы в это врубиться демонстрирую небольшой пример

После выполнения такого несложного кода вы увидите, что на экран вывелось только одно значение. Если читать слева направо, то за этим значением сразу же идет такое же. Это и есть тот сосед, которого алгоритм ищет по умолчанию.

То, что этот пример выводит только одно значение не обозначает ограниченности алгоритма. Если умеешь вертеть итераторами, то понимаешь, что можно вытащить следующиее такое значение добавив пару строк кода.

Я чуть изменю массив, чтобы было как-то более лучше видно результат работы.

Здесь в строке it = adjacent_find(++it,v.end()); два плюса стоят перед итератором. Это обозначает, что сначала надо сместить итератор на следующее значение и только потом выполнять алгоритм. Нетрудно догадаться, что чтобы получить все соседдние пары, можно использовать цикл while

Здесь я добавил дополнительную переменную, которая будет вести подсчет найденных одинаковых соседей. Эта переменная поможет если надо число таких вхождений посчитать, либо же чтобы не выводилось сообщение о том, что элементы не были найдены, если элементы ранее обнаружились.

В общем-то говоря хотелось бы сказать, что это все, как на многих сайтах, но не всё. Обобщенный алгоритм adjacent_find умеет принимать в свои параметры указатель на функцию. Говорят, что это предикат. Может возникнуть вопрос зачем это нужно. Это нужно в том случае, если нужно немного изменить само поведение алгоритма. Например можно искать не одинаковые пары, а таких соседей, чтобы, например, правый сосед был меньше левого на 5 или чтобы левый сосед делился на правого соседа или как-то еще. В общем предикатная функция нужна для модификации поведенияя алгоритма adjacent_find, благодаря чему возможности использования алгоритма становятся шире.

Я покажу простой пример, где будет выполняться поиск таких соседей, чтоб правыфй был на 5 больше левого. Как вы поняли, я использую предикатную функцию.

Наверное далеко не каждый сходу осилит смысл return 0==j-5-i;
Давайте вспомним школу. 0==j-5-i ===> 5+i ==j (Тождество).
i в функции является левым значением, j правым
Если К первому значению прибавить 5 и оно будет равно правому значению, то функция вернет Истина.
Такая не самая обычная запись обусловлена безопасностью, потому как можно нечаянно не так написать, например, символ равно или что-то еще начудить и доказывать всем, что не работает. Как константы параметры указаны по той же причине. Лишний раз обезопасить себя от ошибок не будет лишним.

Теперь если вы внимательно изучали код, то увидели, что в момент присваивания в итератор результата работы алгоритма в алгоритме появился третий параметр, который есть имя нашей предикатной функции. Сама предикатная функция имеет имя myfunction и принимает два параметра (Это наши соседи, которые по какому-то принципу сравниваются). Имя может быть произвольным.

Обязательно почитайте общее описание обобщенных алгоритмов. Я не описал некоторые моменты, птотому как моя цель была в том, чтобы как-то разъяснить смысл работы и показать некоторые приемы использования одного из обобщенных алгоритмов, который называется adjacent_find

Я не имею хорошей практики использования этого алгоритма, поэтому если есть что добавить или подсказать мои ошибки, то буду рад помощи. Помогая мне вы поможете многим читателям, которые учатся по страницам этого сайта.

C++ для начинающих. алгоритм foreach

На этой странице описан относительно простой материал по одному из алгоритмов в C++. Рассматриваемый алгоритм — алгоритм for_each. В старых компиляторах этого алгоритма нет, поэтому имейте это ввиду.

Вообще, если кто знаком с английским языком, то может автоматом читать этот алгоритм как: «Для каждого» Прочитал и дальше вопросы: «А Что для каждого?» В общем, продолжение выражения «для каждого» будет зависеть от программиста. Алгоритм for_each является алгоритмом и словно просит закончить свой смысл. Чем-то он похож на человека, который ищет смысл жизни. Алгоритм for_each ищет смысл своего существования. Тем кто хорошо знает английский язык доступно много справочной информации на понятном ему языке. Я знаю английский оооочень плохо и поэтому при необходимости пользуюсь переводчиками, но машинный перевод иногда страшно чудит и из-за этого труднее понимать справки.

Вот всё понятно написано http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/for_each/ только на английском.

  • for_each — алгоритм обхода по умолчанию

Самый первый и скорее всего самый простой пример использования for_each — Это обход элементов массива

Формула числа элементов массива читается как общий размер массива делим на тип первого элемента массива и получаем необходимый размер.

В момент вызова алгоритма мы объясняем алгоритму необходимые данные.
Первый параметр M — наш массив. Имя массива есть указатель на первый его элемент.
Второй параметр М+len. К массиву добавляем целое. Этот прием часто используется и называется как адресная арифметика. При прибавлении к указателю целого значения получается адрес. Будет этот адрес новым или нет зависит от програмиста, важно понимать, что таким приемом мы получили указатель на последний элемент массива.
Третий параметр — имя самой обычной функции. Имя функции как и имя массива является указателем, вот этот самый указатель и используется третьим параметром.

Когда алгоритм начинает работу, то после получения значения с какого-то адреса памяти, он (алгоритм for_each) вызывает функцию, указатель на которую использован как третий параметр. Пока не будет достигнут второй адрес, который указан вторым параметром в алгоритме, будет происходить повтор событий
Прочитал в память адрес, вызвал функцию, выполнил работу функции, прочитал адрес памяти, вызвал функцию, выполнил работу…

    Общие выводы по примеру

  • Алгоритм for_each требует для работы 3 параметра
  • Алгоритм for_each умеет принимать 3 указателя
  • В Алгоритме for_each первыми двумя параметрами указывается диапазон, третьим параметром указыветя указатель на функцию, которую алгоритм должен выполнить.

Давайте посмотрим небольшое продолжение. В этом продолжении я НЕ открою Америку, но будет понятно, что значит домыслить смысл алгоритма. Я добавлю одну максимально простую функцию, которая будет увеличивать элементы в 2 раза

Если здесь не указать знак амперсанда, то значения будут менятся только внутри функции, но не вне ее. Чтобы это знать нужно знать тему параметры функций. Но то другая тема. Здесь же этот пример просто для небольшого закрепления всего вышесказанного.

Важно отметить, что та функция, которую использует алгоритм for_each может возвращать какое-то значение, мало ли для чего та функция будет нужна, но при работе функции внутри алгоритма такое значение будет просто игнорироваться. Чтобы это понять можно посмотреть простой пример.

Это нюанс следует иметь ввиду, потому как незнание такой мелочи может немного сбить с толку.

В связи с тем, что указатели очень похожи на итераторы, легко использовать итераторы для указания диапазона.

Еще один пример использования алгоритма, который может оказаться полезным, но немного не так очевиден новичкам как вышеописанные

Буду надеяться, что кому-то смог помочь описанием такой совсем несложной темы.
При необходимости добавьте задержку в конец фнкции main перед return
например cin.get();

Шаблоны функций. Аргументы по умолчанию. С++11

Это небольшая статья показывает маленький фокус с обработкой матриц. До С++11 обработка двумерных и более мерных матриц внутри функций требовала того, чтобы программисты С++ явно указывали саму матрицу и ее размеры. Либо использования двумерного массива как одномерного, либо другого извращенного варианта. Язык С++ развивается и дополняется различными возможностями. С одной стороны это плохо, с другой удобства — это удобства. Поэтому простой прием обработки двумерного статически создаваемого массива внутри функции.

У нас с Вами будет очень простая задача. Показать двумерный массив на экране при помощи функции.

Вот наш массив

int m[3][3] {{ 1, 2, 3}, {4, 5, 6}, { 8, 9, 10}};

Прошу заметить, что это не массив **, а массив [][], т.е. статически создаваемый. Вот этот массив мы и будем выводить на экран. Начнем с самого простого способа, используя возможности С++11.

Благодаря тому, что количество строк и столбцов в этом массиве одинаковое, можно обработать его с помощью функции очень даже простым способом.

Из-за того, что размеры строк и колонок одинаковые, нам не нужно дополнительно узнавать сколько там у массива получилось в пустых скобках. Мы ведь итак знаем, что у него число строк и колонок одинаковое. Удивительно, но этот код прекрасно работает благодаря тому, что мы использовали шаблон, в котором указали аргумент по умолчанию.

Но что делать, если массив не такой "ровный", а прямоугольный, где число строк и колонок разнится. То, что массив способен распознать часть своего размера не обозначает, что это сможем сделать мы, да и этот показанный прием даст сбой. Вот пример такого сбоя.

И на экране нет массива! Сбой, прием не работает. Это не сбой, это наша (в текущей ситуации моя) ошибка. Достаточно посмотреть, что получается в size1 и в size2 с помощью cout. (Думаю, это Вы осилите и без моей помощи). Получим массив [0][4]. Когда функция foo инстанирует шаблон, то этот шаблон создаст массив m[0][4], а это совсем не наш [3][4]. Вы же можете создать, например, нулевой массив int Arr[0][0]; А заполнить? Но то только пол беды. А если бы и не ноль строк, узнать число элементов сам массив может и может, а мы вот по идее не можем. Внутри функции получается указатель, а размер указателя — это не размер массива. В первом успешном варианте нас спасло то, что мы знали, что число строк и колонок одинаковое, а сейчас-то нам число строк неизвестно совсем. Но, решение есть и оно, как оказывается, очень даже не сложное. Я для наглядности size1 и size2 поменяю на Row и Col соответственно, это не должно Вас смутить.

Несложно же. И это работает. До C++11 компиляторы не захотят компилировать эти коды, но время не стоит на месте. В завершении приведу еще один пример, не знаю насколько он полезен или же бесполезен, но он может оказаться весьма интересным для изучения возможностей языка C++. Вернем ссылку на двумерный массив.

static нужен для того, чтобы по завершению работы функций, массив не самоубился. Вспоминаем о том, что все локальные переменные, созданные внутри функции по завершению функции умирают. А массив — это переменная. Поэтому в этом варианте ключевое слово static очень нам пригодилось.

Указатели. Массив указателей на функции

Трудно понимать указатели, но указатели понимать нужно. Одна из отдельных тем в программировании C++ — это тема указателей на функции. Что это такое? Зачем нужно, как использовать. Сам по себе указатель вызывает массу непониманий и массу вопросов, а тут еще массив зачем-то с функциями к нему. (Я о теме)

Массив указателей на функции можно использовать в разных целях. Один из вариантов такого использования — это если, к примеру, у вас в коде есть одна куча разных функций, но схожих по смыслу и другая куча разных функций, не похожих на первые функции, но похожих друг на друга. Вот можно похожие функции собрать в массив и потом уже вызывать из массива. Не возьмусь утверждать, но скорее всего так будет проще не запутаться. Я не буду приводить пример с десятками функций, а приведу один из простейших.

Код Visual Studio

Чтобы этот материал лучше окреп в сознании, возьмем еще 1 пример. В этом примере программа будет вести себя в зависимости от того, что выбрал пользователь. Принципиально этот пример вообще ничем не отличается от вышеприведенного, но может помочь понять то, что не получилось понять с первого раза.

Код Visual Studio

  • (*P[my_choose])(my_choose);

P[my_choose] — выделяет указатель, расположенный в элементе массива с индексом my_choose
* — разыменовывает указатель, чтобы вызвать функцию
(my_choose) — my_choose передается в функцию как аргумент

Одномерный массив в C++ для начинающих

Массив представляет нечто целое, что содержит целый набор однотипных пронумерованных элементов.
Мобильный телефон представляет из себя своеобразный массив, который содержит в себе набор контактов. Каждый контакт представляет собой элемент этого массива. Чтобы обратиться к любому из контактов (послать смс, ммс, позвонить), нужно как-то этот контакт вытащить из всего списка. В массиве главную роль играют его элементы, а сам массив являясь переменной играет второстепенные роли.

Надеюсь, смысл понятен. Во что-то одно собран набор однотипных пронумерованных элементов. Это что-то одно и представляет собой массив данных.

Часто бывает так, что при работе с массивами программист знает тип массива, сколько памяти необходимо выделить под массив и сколько элементов в него будет помещено. Но также достаточно часто программисту достаточно указать тип массива и количество элементов, которое в нем будет обрабатываться (не задумываясь о памяти).

Первые массивы, с которых мы начинаем, называются статически создаваемыми. И ни в коем случае не стоит путать названия. Часто говорят статический, но хоть так и говорят, правильное их название: «Статически создаваемые массивы». Позднее я опишу почему есть разница, но не забегая вперед буду объяснять по порядку. Так как это начало знакомства с массивами, то начнем знакомство со статически создаваемым массивом.

  • Не путайте статические массивы со статически создаваемыми. Говорите правильно.

Объявляется статически создаваемый одномерный массив приблизительно так

В квадратных скобках указывается число элементов в массиве.
Интерес должен представлять не сам массив как таковой, а то, что он содержит. Почти вся обработка массивов заключается в обработке его элементов. Для прохода по массивам используют циклы. В С++ у массива отсчет всегда идет от нуля, поэтому первый элемент массива имеет индекс ноль. Из-за этого новичкам, привыкшим к нашему обычному счету с раз, два, три, бывает не очень удобно и понятно то, что при обработке массива от последнего его элемента отнимается единичка (если массив в N элементов, то при обработке последний будет N-1, а первый будет нулевой элемент массива). Хотя некоторые программисты могут подстраивать отсчет под себя. (выделив 1 лишний элемент, можно использовать отсчет о единицы или как-то еще). Но это все обобщенная информация, которую имеет смысл прочитать.

При работе с массивами нужно знать как с ними работать. Чтобы с ними работать начнем с простого присвоения первому элементу массива какого-то своего значения. (помните, я писал, что в массиве обработка чаще с элементами, вот и присваиваем значение в элемент из массива). Будем считать, что ни мы, ни до нас в коде никто не мудрил и отсчет элементов в массиве начинается с нуля.

 
Присвоение первому элемента массива значения 333

 

  • Для создания массива компилятору необходимо знать тип данных и количество элементов в массиве
  • Массивы могут иметь те же типы данных, что и простые переменные
  • Квадратные скобки это своеобразный индикатор того, что происходит работа с массивом
  • При объявлении массива, внутри квадратных скобок указывается число элементов для массива
  • При использовании массива, внутри квадратных скобок указывается номер элемента из массива
  • Номер элемента массива называется индексом массива
  • Внешние и статические массивы можно инициализировать
  • Автоматические и регистровые массивы инициализировать нельзя
  • Любой Массив требует такой же инициализации как и переменные, иначе в него может попасть информационный мусор
  • Пример инициализации массива:

    Если у вас большой массив, но надо установить все элементы в нулевое значение, то не обязательно приписывать в фигурных скобках нули столько раз, сколько элементов в массиве, можно использовать простую конструкцию

     

    Синтаксис С++ позволяет писать пустые квадратные скобки при объявлении массива. В этом случае компилятор сам определяет, сколько памяти нужно выделить массиву.

     

    Узнать сколько байт съедает один элемент из массива, можно sizeof(A[0]);
    Узнать сколько элементов может поместиться в массив sizeof(A)/sizeof(A[0]]); — применимо именно к массиву, у указателя узнать сколько вмещает элементов указатель не выйдет

     

    Пора приступать к написанию простых примеров
    Код С++

    =====================

    Если необходимо указать число элементов внутри массива через переменную, то у обычного массива такое указывается только через константу. Если размерность массива изменяемая, то используются приемы динамического программирования. Над массивами, как с целым и сразу, нельзя выполнять арифметические действия.
    Несмотря на вышесказанное, в некоторых компиляторах допускается конструкция

    Но такая конструкция не соответствует стандартам (хотя и не мне говорить о стандартах). Такая конструкция не приветствуется никем и нигде, хотя и работает иногда. Такой массив хоть и похож на динамический, он не будет динамическим. Это статически создаваемый массив, размер которого возможно задать во время работы программы. Задать размер можно единожды и менять дальше его уже не получится, поэтому он статически создаваемый.

    Любые действия, доступные для типов элементов внутри массива, можно выполнить только поэлементно, обращаясь к каждому из элементов массива персонально. Например можно создать два массива, содержащих одинаковые количества элементов и сложить их данные. Результатом будет третий массив, число элементов в котором будет равно числу элементов в первом или во втором массиве ( у всех трех массивов одинаковое количество элементов внутри). При этом нужно чтобы оба складываемых массива и результирующий массив были одного типа.

     

    Код C++ Сложить одномерные матрицы

    Выполняется поэлементное сложение элементов массива. Берется первый элемент первого и первый элемент второго, они складываются, сумма записывается в первый элемент результирующего массива, потом берется второй элемент первого массива, второй элемент второго массива, складываются и записываются во второй элемент результирующего. Так продолжается 3 раза (согласно циклу). Понять, возможно, тяжеловато, но возможно и нужно.

     

    Можно Получить сумму всех элементов массива
    Код C++ Сумма элементов массива

    В этом примере sum изначально равно нулю, поэтому ноль складывается с первым элементом массива, результат записывается в sum
    Так как sum изменился, то теперь уже полученный sum складывается со вторым элементом и снова записывается в sum
    так повторяется до те пор пока не закончится цикл. Таким образом получается сумма всех элементов, которые находятся внутри массива.

     

    Нужно различать задачи и то что вам непосредственно нужно. Начинающим легко запутаться между вычислениями внутри массивов. Одно дело получить в результате вычислений новый массив и другое дело получить определенные переменные
    .
    Если требуется ввести данные в массив с клавиатуры, то пользователю должен быть предложен ввод значений и выполняется такой ввод только с помощью циклов. Пример ввода 5 целочисленных значений в целочисленный массив
    Код C++ Ввести в массив значения с клавиатуры

     

    Из-за того, что отсчет внутри массива идет от нуля, начинающие могут сбиваться в местах сравнений, но нужно приучаться и понимать с каким диапазоном происходит работа
    Помимо одномерного массива существуют многомерные.

    Код C++ Вывод двумерного массива на экран

     

    • ВАЖНО!
      Имя массива это идентификатор, который очень похож на указатель, но реально указателем не является. По стандарту массивы имеют право неявно приводиться к типу данных "указатель", при этом получаемый указатель смотрит на первый элемент массива.

    Имя массива можно использовать как указатель на первый элемент массива, но стоит помнить, что в реальности это псевдоним, а не указатель. Указатель — это один тип данных, массив — это другой тип данных (хотя сходства есть)
    Несмотря на то, что имя массива можно использовать как указатель, обработка указателей и обработка массивов может происходить по-разному. Компилятор различает массивы и указатели как разные объекты несмотря на их очень близкое сходство

    • Операция sizeof для массива вернет сколько байт выделено массиву
    • Операция sizeof для указателя вернет размерность указателя
    • Адрес указателя поменять можно
    • Адрес массива поменять нельзя
    • Значением указателя, инициализированного с помощью выражения размещения, является адрес начала этой области. Сам указатель как объект обладает своим собственным адресом.

    Это далеко не весь материал, который можно использовать, но несмотря на это, тут изложена основополагающая часть для начала изучения и понимания природы массивов.

    • В С++11 был добавлен шаблонный класс array

    , если Вы поймете его синтаксис, то вместо массивов вида

    используйте этот класс. Использовать его не очень сложно.

    Создание многомерных массивов подобного вида выглядит достаточно ужасно, но вдруг кому-то понадобится.

    Схема создания такова
    1. Нужно знать конечный тип, объявить одномерный массив такого типа:

    2. Нужно обернуть этот массив в array и указать число элементов. Выйдет, что одномерный массив содержит массивы в количестве, указанном Вами.

    Дальше аналогично.

    • Небольшой набор задач, который может вызывать затруднения

    Поиск

     
         
    Яндекс.Метрика

    НАГРАДИ АВТОРА САЙТА
    WEBMONEY
    R375024497470
    U251140483387
    Z301246203264
    E149319127674
    
    
    Демотиватор вероисповедание программист

    Выражаю свою признательность

    • Максиму очень признателен за указание на мои ошибки и неточности.
    • Sergio ===> за оказание помощи в исправлении моих ошибок
    • Gen ===> за правильное стремление помочь другим новичкам и выявления моих ошибок