C++ STL谓词判断算法std::all_of()函数入门

本节我们开始谓词判断算法的学习。那什么是谓词判断算法呢？首先我们要知道什么是查询算法，它指的是一类只能进行查询而不能修改元素的算法，其中，谓词判断算法是查询算法的一个子集，它们的功能是判断一个区间是否满足一元谓词的要求，满足则返回true，不满足则返回false。比如我们有一个序列{1，2，3，5，7，9}，该序列很多元素都是奇数，我们想要知道这个序列是不是完全奇数序列，此时我们使用all_of()函数就能够对其进行高效判断，由于”2“的存在函数会返回false，我们也就知道这个序列不是完全奇数序列。主要的三个谓词判断算法是：all_of()函数、any_of()函数、none_of()函数，它们的函数语法格式如下：

// 三个函数具有相同的参数列表
template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool all_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );
template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool any_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );
template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool none_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

其中，all_of(first,last,pred)函数的功能是在指定区间[first,last)内进行一元谓词判断，只有所有元素满足一元谓词条件才会返回true，否则返回false;

any_of(first, last, pred) 函数的功能是在指定区间 [first, last) 内进行一元谓词判断，只要至少有一个元素满足一元谓词条件就会返回 true，只有当所有元素都不满足条件时才返回 false；

none_of(first, last, pred) 函数的功能是在指定区间 [first, last) 内进行一元谓词判断，只有当所有元素都不满足一元谓词条件时才返回 true，只要有一个元素满足条件就返回 false。

下面我们通过代码来实际操作这三个谓词判断算法：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
// 判断是否为奇数的谓词
bool is_odd(const int& n) {
    return n % 2 != 0;
}
struct IsOdd {
    bool operator()(const int& n) const {
        return n % 2 != 0;
    }
};
// 判断是否为偶数的谓词  
bool is_even(const int& n) {
    return n % 2 == 0;
}
struct IsEven {
    bool operator()(const int& n) const {
        return n % 2 == 0;
    }
};
void test1() {
    vector<int> v{1, 3, 5, 7, 9};  // 改为全奇数
    cout << "原序列为：";
    for(auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) cout << *it << " ";
    cout << '\n'; 
    
    if(all_of(v.begin(), v.end(), is_odd))
        cout << "通过all_of()函数判断该序列确实为完全奇数序列！\n";
    else
        cout << "该序列不是完全奇数序列！\n";
} 
void test2() {
    vector<int> v{1, 2, 3, 5, 7};
    cout << "原序列为：";
    for(auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) cout << *it << " ";
    cout << '\n'; 
    
    if(any_of(v.begin(), v.end(), is_even))  // 检查是否存在偶数
        cout << "通过any_of()函数判断该序列确实存在偶数元素！\n";
    else
        cout << "该序列不存在偶数元素！\n";
} 
void test3() {
    vector<int> v{1, 3, 5, 7, 9};
    cout << "原序列为：";
    for(auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) cout << *it << " ";
    cout << '\n'; 
    
    if(none_of(v.begin(), v.end(), is_even))  // 检查是否没有偶数
        cout << "通过none_of()函数判断该序列完全不存在偶数元素！\n";
    else
        cout << "该序列存在偶数元素！\n";
} 
  
int main(){
    system("title dotcpp.com");
    test1();
    test2();
    test3();
    return 0;
}

编译结果如下：

对于序列{1, 3, 5, 7, 9}，我们通过all_of()函数判断该序列是否完全是奇数序列，函数返回true得到输出；

对于序列{1, 2, 3, 5, 7}，我们通过any_of()函数判断该序列是否存在偶数元素，函数返回true得到输出；

对于序列{1, 3, 5, 7, 9}，我们通过none_of()函数判断该序列是否完全不存在偶数元素，函数返回true得到输出；

总结：本节我们总共学习了三个一元谓词判断算法，它们分别是：all_of()函数、any_of()函数、none_of()函数，重点是理解它们的函数功能，all_of()函数为”全称判断“，any_of()函数为”存在判断“，none_of()函数为”全否判断“，读者切勿混淆它们之间的概念。