从容器中删除指定元素

复制、转换和过滤是对一段数据常做的操作。本节,我们将重点放在过滤元素上。

将过滤出的元素从数据结构中移除,或是简单的移除其中一个,但对于不同数据结构来说,操作上就完全不一样了。在链表中(比如std::list),只要将对应节点的指针进行变动就好。不过,对于连续存储的结构体来说(比如std::vectorstd::array,还有部分std::deque),删除相应的元素时,将会有其他元素来替代删除元素的位置。当一个元素槽空出来后,那么后面所有的元素都要进行移动,来将这个空槽填满。这个听起来都很麻烦,不过本节中我们只是想要从字符串中移除空格,这个功能没有太多的工作量。

当我们定义了一个结构体时,我们是不会考虑如何将其元素进行删除的。当需要做这件事的时候,我们才会注意到。STL中的std::removestd::remove_if函数可以给我们提供帮助。

How to do it...

我们将通过不同的方式将vector中的元素进行删除:

  1. 包含必要的头文件,并声明所使用的命名空间。

    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    #include <iterator>
    
    using namespace std;
  2. 一个简单的打印辅助函数,用来打印vector中的内容:

    void print(const vector<int> &v)
    {
        copy(begin(v), end(v), ostream_iterator<int>{cout, ", "});
        cout << '\n';
    }
  3. 我们将使用简单的整数对vector进行实例化。然后,对vector进行打印,这样就能和后面的结果进行对比:

    int main()
    {
        vector<int> v {1, 2, 3, 4, 5, 6};
        print(v);
  4. 现在,我们移除vector中所有的2。std::remove将2值移动到其他位置,这样这个值相当于消失了。因为vector长度在移除元素后变短了,std::remove将会返回一个迭代器,这个迭代器指向新的末尾处。旧的end迭代器所指向的地方,实际上就没有什么意义了,所以我们可以告诉vector将这个位置进行擦除。我们使用两行代码来完成这个任务:

        {
            const auto new_end (remove(begin(v), end(v), 2));
            v.erase(new_end, end(v));
        }
        print(v);
  5. 现在,我们来移除奇数。为了完成移除,我们需要实现一个谓词函数,这个函数用来告诉程序哪些值是奇数,然后结合std::remove_if来使用。

        {
            auto odd_number ([](int i) { return i % 2 != 0; });
            const auto new_end (
                remove_if(begin(v), end(v), odd_number));
            v.erase(new_end, end(v));
        }
        print(v);
  6. 下一个尝试的算法是std::replace。我们使用这个函数将所有4替换成123。与std::replace函数对应,std::replace_if也存在于STL中,同样可以接受谓词函数:

        replace(begin(v), end(v), 4, 123);
        print(v);
  7. 让我们重新初始化vector,并为接下来的实验创建两个空的vector

        v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
        vector<int> v2;
        vector<int> v3;
  8. 然后,我们实现两个判读奇偶数的谓词函数:

        auto odd_number ([](int i) { return i % 2 != 0; });
        auto even_number ([](int i) { return i % 2 == 0; });
  9. 接下来的两行做的事情完全相同。其将偶数拷贝到v2和v3中。第一行使用std::remove_copy_if函数,当相应数值不满足谓词条件时,函数会从源容器中拷贝到另一个容器中。第二行std::copy_if则是拷贝满足谓词条件的元素。

        remove_copy_if(begin(v), end(v),
            back_inserter(v2), odd_number);
        copy_if(begin(v), end(v),
            back_inserter(v3), even_number);
  10. 然后,打印这两个vector,其内容应该是完全相同的。

        print(v2);
        print(v3);
    }
  11. 编译运行程序。第一行输出的是vector初始化的值。第二行是移除2之后的内容。接下来一行是移除所有奇数后的结果。第4行是将4替换为123的结果。最后两行则是v2和v3中的内容:

    $ ./removing_items_from_containers
    1, 2, 3, 4, 5, 6,
    1, 3, 4, 5, 6,
    4, 6,
    123, 6,
    2, 4, 6, 8, 10,
    2, 4, 6, 8, 10,

How it works...

这里我们使用了很多与排序算法相关的函数:

算法函数

作用

接受一个容器范围和一个具体的值作为参数,并且移除对应的值。返回一个新的end迭代器,用于修改容器的范围。

接受一个容器范围和两个值作为参数,将使用第二个数值替换所有与第一个数值相同的值。

接受一个容器范围,一个输出迭代器和一个值作为参数。并且将所有不满足条件的元素拷贝到输出迭代器的容器中。

std::replace功能类似,但与std::remove_copy更类似些。源容器的范围并没有变化。

std::copy功能相同,可以多接受一个谓词函数作为是否进行拷贝的依据。

Note:

表中没有if的算法函数,都有一个*_if版本存在,其能接受谓词函数,通过谓词函数判断的结果来进行相应的操作。

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