在 C++ 中交换不同容器的子范围

2025 年 2 月 10 日 | 3 分钟阅读

类模板的实现为可支持的元素类型提供了极大的灵活性。您可以根据给定规范，交换向量和列表之间的一些元素，将特定元素与倒数第三个值进行交换。此外，两个向量中的范围也可以进行交换。

什么是 std::swap_ranges？

此算法交换两个行之间指定范围内的元素。它需要四个参数：第一个阶段的起始迭代器和结束迭代器，以及第二个阶段的起始重复器。一旦最后一个元素被修改，将返回指向第二个范围内元素的迭代器。

Template<class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>
ForwardIterator2 swap ranges(ForwardIterator1 first1, ForwardIterator1 last1, forwardIterator2 first2);

复杂度： 交换的变量数量为 n，std::swap_ranges 算法的线性复杂度为 O(n)。

约束： 为了避免在使用 std::swap_ranges 时出现未定义行为，请确保两个容器在指定范围内都有足够的元素。

个性化： 如果您需要根据自定义操作或情况修改组件，可以使用循环或 std::transform 进行自定义。

伪代码

function swapSubranges(container1, container2, start1, end1, start2, end2):
    // Ensure the ranges are valid
    if start1 >= end1 or start2 >= end2 or end1 > container1.size() or end2 > container2.size():
        return
    // Swap the subranges
    for i from start1 to end1 - 1:
        temp = container1[i]
        container1[i] = container2[start2 + i - start1]
        container2[start2 + i - start1] = temp
// Example usage
vec1=[1,2,3,4,5]
vec2=[10,20,30,40,50]
swapSubranges(vec1,vec2,1,3,1,4)

示例 1

让我们举一个例子来说明如何在 C++ 中交换不同容器的子范围。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
Int main()
{
	std::vector<int>vec1={1,2,3,4,5};
	std::vector<int>vec2={10,20,30,40,50};
	//swap subrange from vec1[1,3] with subrange from vec2[1,4]
    auto first1 = vec1.begin() + 1;
    auto last1 = vec1.begin() + 3;
    auto first2 = vec2.begin() + 1;
    auto last2 = vec2.begin() + 4;
    std::swap_ranges(first1, last1, first2);
    // Print the results
    std::cout << "vec1 after swapping: ";
    for (const auto& elem : vec1) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "vec2 after swapping: ";
    for (const auto& elem : vec2) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出

Swapping of subranges from different containers in C++

示例 2

让我们再举一个例子来说明如何在 C++ 中交换不同容器的子范围。

#inlcude<algorithm>
#include<iostream>
#include<list>
#include<vector>
using namespace std; 
int main() 
{ 
	vector<int>v={-1,-5,-3,2,50};
	list<int>lt ={1,5,3,10,5};
	vector<int>v={-1,-5,-3,2,50};
	list<int>lt={1,5,3,10,5};
	/* swap_ranges() swaps the values starting from the beginning 
	to 3rd last values as per the parameters. 
	Hence (-10, -15, -30) are swapped with (10, 50, 30). */
	swap_ranges(v.begin(), v.begin() + 3, lt.begin()); 
	for (int n: v) 
		cout << n << ' '; 
	cout << '\n'; 
	for (int n: lt) 
		cout << n << ' '; 
	cout << endl; 
}

输出

示例 3

让我们再举一个例子来说明如何在 C++ 中交换不同容器的子范围。

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<list>
#include<vector>
int main(){
	std::vector<int>v1{1,2,3,4,5};
	std::list<int>l1{10,20,30,40,50};
	//Swapping subranges [1,4] of v1 with [1,4]of l1
    auto first1 = v1.begin() + 1;
    auto last1 = v1.begin() + 4;
    auto first2 = l1.begin();
    auto last2 = l1.begin();
    std::advance(first2, 1);
    std::advance(last2, 4);
    std::swap_ranges(first1, last1, first2);
    // Printing the results
    std::cout << "v1 after swap_ranges:\n";
    for (const auto& elem : v1) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "l1 after swap_ranges:\n";
    for (const auto& elem : l1) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出

结论

C++ 中的 std::swap_ranges 方法是一种有效的方法，可以从单独的容器中交换子范围。此方法是一种快速简便的在容器之间交换内容的方法，因为内容在两个层中的固定点进行交换。

为了防止在使用 std::swap_ranges 时出现未定义行为，请确保您提供的范围有效且不重叠。此外，请记住 std::swap_ranges 具有线性复杂度，使其甚至可以交换更大的子范围。

总的来说，std::swap_ranges 提供了一个强大的工具，用于组织和操作容器，可以轻松地在不同的 C++ 序列之间交换子范围。

下一主题C++ 中从 void 函数返回

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什么是 std::swap_ranges？

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