C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

Отсеиваем повторяющиеся слова из пользовательского ввода и выводим их на экран в алфавитном порядке с помощью контейнера std::set

 Контейнер std::set довольно странный. Принцип его работы похож на принцип работы контейнера std::map. Однако std::set содержит только ключи в качестве значений, а не пары «ключ — значение». Поэтому он не очень подходит для соотношения значения одного типа со значениями другого. Поскольку способы применения этого контейнера не вполне очевидны, многие разработчики даже не знают о его существовании. Они часто начинают реализовывать похожие механизмы самостоятельно, хотя в некоторых ситуациях контейнер std::set оказался бы отличным подспорьем.

В этом разделе будет показано, как применить контейнер std::set, на примере, в котором мы получаем потенциально большое количество разных элементов. Мы отфильтруем их и выведем на экран уникальные элементы.

Как это делается

В этом примере мы считаем поток слов из стандартного средства ввода. Все уникальные слова будут помещены в экземпляр класса std::set. Таким образом мы сможем перечислить все уникальные слова из потока[1].

1. Мы используем несколько разных типов STL, для чего включим некоторые заголовочные файлы:

#include

#include

#include

#include

2. Чтобы сэкономить немного времени на наборе текста, объявим об использовании пространства имен std:

using namespace std;

3. Теперь мы готовы писать саму программу, начинающуюся с функции main. В ней создается экземпляр класса std::set, в котором будут храниться строки:

int main()

{

  set s;

4. Далее получим данные от пользователя. Просто считаем их из стандартного потока ввода с помощью удобного итератора istream_iterator:

  istream_iterator it {cin};

  istream_iterator end;

5. Имея начальный и конечный итераторы, которые представляют данные, введенные пользователем, можем просто заполнить множество на основе этих данных с помощью std::inserter:

  copy(it, end, inserter(s, s.end()));

6. На этом, в общем-то, все. Чтобы увидеть, какие уникальные слова мы получили из стандартного ввода, просто выведем на экран содержимое нашего множества:

  for (const auto word : s) {

    cout << word << ", ";

  }

  cout << '\n';

}

7. Скомпилируем и запустим программу с нашими входными данными. Взглянем на полученный результат, из которого были удалены все дубликаты, а уникальные слова теперь отсортированы по алфавиту:

$ echo "a a a b c foo bar foobar foo bar bar" | ./program

a, b, bar, c, foo, foobar,

Как это работает

В данной программе можно отметить два интересных момента. Первый из них состоит в том, что мы применяем итератор std::istream_iterator, чтобы получить доступ к данным, введенным пользователем. Второй момент: для записи этих данных в наш контейнер std::set мы задействуем алгоритм std::copy, который обернули в экземпляр класса std::inserter! Может показаться удивительным то, что всего одна строка кода выполняет всю работу по токенизации входных данных, помещению их во множество, отсортированное по алфавиту, и отсечению дубликатов.

std::istream_iterator

Этот класс очень интересен в тех случаях, когда мы хотим обрабатывать большие объемы однотипных данных, получаемые из потока, чему и посвящен наш пример: мы анализируем все входные данные слово за словом и помещаем их в множество в виде экземпляров класса std::string.

Итератор std::istream_iterator принимает один шаблонный параметр с необходимым нам типом. Мы выбрали тип std::string, поскольку ожидаем, что будем работать со словами, но это могут быть, например, и числа с плавающей точкой. По сути, здесь годится любой тип, для которого можно записать cin>>var;. Конструктор принимает экземпляр класса istream. Стандартный поток ввода представляется глобальным объектом потока ввода std::cin, который вполне подходит для нашего случая.

istream_iterator it {cin};

К созданному итератору потока ввода применимы две операции. Во-первых, при разыменовании (*it) он возвращает текущий введенный символ. Поскольку мы указали, что итератор соотнесен с типом std::string с помощью шаблонного параметра, этот символ будет содержать одно слово. Во-вторых, при инкременте (++it) итератор переходит на следующее слово, к которому мы также можем получить доступ путем разыменования.