boost I 常用算法组件
目录
一、foreach
二、minmax
（一）boost.minmax
1.std::min与std::max
2.boost::minmax
3.std::minmax(推荐)
（二）boost.minmax_element
1.std::min_element与std::max_element
2.std::minmax_element
3.boost::minmax_element
4.boost.xxx_[min|max]_yyy[min|max]_element
三、algorithm
（一）clamp
1.boost::algorithm::clamp
2.boost::algorithm::clamp_range
（二）hex
本文主要总结boost库中实用的三个组件：foreach、minmax、algorithm。
一、foreach
C++11引入了auto for循环，它虽然比老式的 for 循环更加简洁，更清晰地表明了代码编写者的意图，使用它不容易犯遍历不全或越界的错误。但有些时候我们使用的编译器不一定支持 C++ 的这个新特性，所以也就无法享受这一便利。
Boost的 foreach 库使用宏弥补了这个遗憾，它提供类似形式的序列遍历功能，简便好用，不需要使用麻烦的迭代器，也不需要定义新的函数对象，而且它还具有 C ++ 标准所没有的反向遍历的能力。
foreach库提供两个宏 BOOST_FOREACH 和BOOST_REVERSE_FOREACH，分别来实现对序列的正向遍历和反向遍历。使用foreach时要注意一点，它遍历序列有一个前提：假设序列是稳定的，也就是说在循环中不能改变序列的长度，也不能增减序列的元素，否则会导致遍历使用的迭代器失效，发生未定义错误。
如果在遍历时需要使用元素或者修改元素，则需要用引用的形式。auto 关键字可以加const或 & 来修饰，用来推导常量或引用类型，通常用 auto & 的形式最好，因为它可以避免无谓的拷贝。
#include <boost/foreach.hpp>
#include <boost/array.hpp>
void TestForeach()
{boost::array<int, 3> _array{ 1,2,3 };std::cout << "正向遍历：";BOOST_FOREACH(auto& i, _array){std::cout << i << ",";//正向遍历：1, 2, 3,}std::cout << std::endl << "反向遍历：";BOOST_REVERSE_FOREACH(auto& i, _array){std::cout << i << ",";//反向遍历：3, 2, 1,}
}BOOST_FOREACH 支持所有标准容器、原始数组、 C 字符串及元素是迭代器的std::pair。此外，BOOST_FOREACH 还支持 Boost 库内的大部分容器类型。(C++标准的for循环不支持元素是迭代器的std::pair序列。)
std::pair<int*, int*> _pair(_array.begin(), _array.end());//注意_pair里的元素是迭代器BOOST_FOREACH(auto i, _pair){std::cout << i << " ";}//for不支持//for(auto i:_pair)//{// std::cout << i << " ";//}BOOST_FOREACH 是宏，这的确有时会带来问题。当变量声明是一个“含有逗号的”模板类型时，它就会失效（因为预处理器不能识别模板的"<>"），解决方法有：
- 使用auto关键字来自动推导变量类型；
- 使用boost.utility库中的BOOST_IDENTITY_TYPE宏。
#include <boost/unordered_map.hpp>#include <boost/utility.hpp>boost::unordered_map<int, std::string> map;map.insert(std::pair(1, "one"));map.insert(std::pair(2, "two"));BOOST_FOREACH(auto i, map)//注意使用auto{std::cout << i.first << ":" << i.second << " ";}BOOST_FOREACH(BOOST_IDENTITY_TYPE((std::pair<int, std::string>)) i, map){std::cout << i.first << ":" << i.second << " ";}二、minmax
minmax库是对 C++ 标准库中的算法 std::min/max 和 std::min_element/max_element的增强，可在一次处理中同时获得最大值和最小值，在执行效率上有很大提高，它们已经被收入C++标准。
（一）boost.minmax
1.std::min与std::max
std::cout << "100和101的最小值：" << std::min(100, 101) << std::endl;std::cout << "100和101的最大值：" << std::max(100, 101) << std::endl;2.boost::minmax
boost::minmax返回的是一个包含两个元素的tuple类型，第一个元素是最小值，第二个元素是最大值。
#include <boost/algorithm/minmax.hpp>boost::tuple<const int&, const int&> tuple = boost::minmax(100, 101);std::cout << "100和101的最小值：" << tuple.get<0>() << std::endl;std::cout << "100和101的最大值：" << tuple.get<1>() << std::endl;3.std::minmax(推荐)
std::minmax不仅兼容了boost::minmax，还支持初始化列表参数。需要注意的是std::minmax返回的类型是std::pair，而不是tuple。
std::pair< const int&, const int&> pair = std::minmax(100, 101);std::cout << "100和101的最小值：" << pair.first << std::endl;std::cout << "100和101的最大值：" << std::get<1>(pair) << std::endl;std::pair< const int&, const int&> pair = std::minmax({ 100,101,102 });（二）boost.minmax_element
minmax_element 并不是一个算法，而是一个算法族，包括 first_min_element、last_min_element、first_min_first_max _element等—系列类似的算 法。minmax_element 是其中最基本、最常用的算法。
【tips：begin()函数】
1.标准容器的begin()返回迭代器。迭代器中的元素是指针，指针指向第一个元素。对迭代器加*，即获得该迭代器所指的元素；对迭代器加*，再加&，就是该元素的地址。
2.boost容器begin()返回指针。指针指向第一个元素，类似标准容器的data()。
std::array<int, 3> array1{ 1,2,3 }; //标准库printf("%p\n", array1.data()); //00000010E4CFEE58printf("%p\n", &*array1.begin()); //00000010E4CFEE58printf("%p\n", &*(array1.end() - 1));//00000010E4CFEE60printf("%p\n", &array1[0]); //00000010E4CFEE58printf("%p\n", &array1[1]); //00000010E4CFEE5Cprintf("%p\n", &*std::begin(array1));//00000010E4CFEE58boost::array<int, 8> _array{ 1,2,1,8,3,4,5,8 };//boost::arrayprintf("%p\n", _array.begin()); //00000082D5D4F108printf("%p\n", &_array[0]); //00000082D5D4F108
3.C++11 标准库新增加的std::begin() 和std::end() 函数和 std::vector 容器包含的 begin() 和 end() 成员函数不同，标准库提供的这 2 个函数的操作对象，既可以是容器，还可以是普通数组。当操作对象是容器时，它和容器包含的 begin() 和 end() 成员函数的功能完全相同；如果操作对象是普通数组，则 begin() 函数返回的是指向数组第一个元素的指针，同样 end() 返回指向数组中最后一个元素之后一个位置的指针（注意不是最后一个元素）。
int a[3] = { 1,2,3 };std::begin(a);//返回int*std::vector<int> vector{ 1,1,3,2,1,3,3,1 };std::begin(vector);//返回iterator
1.std::min_element与std::max_element
当序列中元素有重复时，std::min_element返回序列中第一个最小的，std::max_element返回序列中第一个最大的。
std::vector<int> vector{1,1,3,2,1,3,3,1};auto minPointer = std::min_element(vector.begin(), vector.end());std::cout << "vector中的最小元素：" << *minPointer << std::endl;//1auto maxPointer = std::max_element(vector.begin(), vector.end());std::cout << "vector中的最大元素：" << *maxPointer << std::endl;//32.std::minmax_element
当序列中元素有重复时，std::minmax_element返回元素中第一个最小的，最后一个最大的。
std::vector<int> vector{1,1,3,2,1,3,3,1};auto _pair = std::minmax_element(vector.begin(), vector.end());std::cout << "vector中的最小元素：" << *_pair.first << std::endl;//1std::cout << "vector中的最大元素：" << *std::get<1>(_pair) << std::endl;//3printf("%p\n", vector.begin()._Ptr); //00000174B39EBD90printf("%p\n", &*vector.begin()); //00000174B39EBD90printf("%p\n", (vector.end()-1)._Ptr);//00000174B39EBDACprintf("%p\n", _pair.first._Ptr); //00000174B39EBD90printf("%p\n", _pair.second._Ptr); //00000174B39EBDA83.boost::minmax_element
当序列中（不论是标准库的还是boost库的容器）元素有重复时，boost::minmax_element返回元素中第一个最小的，第一个最大的。
注意：std::minmax_element与boost::minmax_element返回的迭代器不同。
#include <boost/algorithm/minmax_element.hpp>boost::array<int, 8> _array{ 1,2,1,8,3,4,5,8 };std::pair<int*, int*> _pair1 = boost::minmax_element(_array.begin(), _array.end());std::cout << "_array中的最小元素：" << *_pair1.first << std::endl;std::cout << "_array中的最大元素：" << *std::get<1>(_pair1) << std::endl;printf("%p\n", _array.begin()); //00000082D5D4F108printf("%p\n", &_array[0]); //00000082D5D4F108printf("%p\n", _pair1.first); //00000082D5D4F108printf("%p\n", _pair1.second); //00000082D5D4F1144.boost.xxx_[min|max]_yyy[min|max]_element
minmax_element ( ) 函数的其他同族函数用于序列中存在相同元素的情况，它们可以找到第一个或最后一个最大值或最小值，形式为xxx_[min|max]_yyy[min|max]_element( )，其中的 xxx 和 yyy 可以是 first 或 last 。
boost::array<int, 8> _array{ 1,2,1,8,3,4,5,8 };std::pair<int*, int*> _pair2 = boost::last_min_first_max_element(_array.begin(), _array.end());std::cout << "_array中的最后一个最小元素：" << *_pair2.first << std::endl;std::cout << "_array中的第一个最大元素：" << *std::get<1>(_pair2) << std::endl;printf("%p\n", _pair2.first); //00000082D5D4F110printf("%p\n", _pair2.second); //00000082D5D4F114三、algorithm
（一）clamp
1.boost::algorithm::clamp
顾名思义 , clamp 用来判断一个值是否 " 夹 " 在另外一对值之间，其常用声明如下 :
template<typename T>
T const& clamp (const T& val,const T& lo,const T& hi);
函数的参数 lo 和 hi 确定了一个闭区间，其算法的逻辑如下：
- 如果 val 在区间内,那么返回 val。
- 如果 val 在区间左边 (val < lo )，那么返回 lo。
- 如果 val 在区间右边 ( hi < val )，那么返回 hi。
2.boost::algorithm::clamp_range
clamp_range可以对一组元素执行clamp算法，遵循clamp算法逻辑，然后把结果写入一个输出迭代器中。
#include <boost/algorithm/clamp.hpp>
void TestClamp()
{int value1 = boost::algorithm::clamp(3, 1, 5);std::cout << "3在[1,5]之间，输出：" << value1 << std::endl;//3int value2 = boost::algorithm::clamp(3, 4, 6);std::cout << "3在[4,6]左边，输出：" << value2 << std::endl;//4int value3 = boost::algorithm::clamp(3, 0, 2);std::cout << "3在[0,2]右边，输出：" << value3 << std::endl;//2std::vector<int> vector{ 2,4,6,8,10 };boost::algorithm::clamp_range(vector, std::ostream_iterator<int>(std::cout, ","),0,5);//2 4 5 5 5
}（二）hex
hex算法用来执行ASCII字符（ "0~9"、"A~F"和"a~f"）与十六进制字符串的编码和解码，包含两个互逆的操作：hex/hex_lower 和 unhex 。
ASCII码一览表，ASCII码对照表 (biancheng.net)
ASCII字符串到16进制在线转换工具 - Coding.Tools
#include <boost/algorithm/hex.hpp>
void StudyAlgorithm::TestHex()
{//ASCII码123转为十六进制字符串313233boost::algorithm::hex("123", std::ostream_iterator<char>(std::cout));//313233//解码boost::algorithm::unhex("313233", std::ostream_iterator<char>(std::cout));//123//ASCII码123转为十六进制字符串2B2D2A2F，并保存到字符串中std::string value;boost::algorithm::hex("+-*/", std::back_inserter(value));std::cout << value;//2B2D2A2F//小写boost::algorithm::hex_lower("+-*/", std::back_inserter(value));std::cout << value;//2b2d2a2f
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