【C++】STL 算法 ⑦ ( 二元谓词使用场景 - 大小写不敏感 set 集合 | tolower 函数 - 将字符转为小写字母 | 基于 tolower 实现大小写不敏感的比较函数对象 )

韩曙亮

发布于 2024-01-09 14:31:31

25700

代码可运行

文章被收录于专栏：韩曙亮的移动开发专栏韩曙亮的移动开发专栏

运行总次数：0

代码可运行

文章目录

一、二元谓词使用场景 - 大小写不敏感 set 集合
- 1、需求分析
- 2、tolower 函数 - 将字符转为小写字母
- 3、toupper 函数 - 将字符转为大写字母
- 4、基于 tolower 实现大小写不敏感的比较函数对象
二、代码示例 - 二元谓词使用场景
- 1、普通的 set 集合查找元素 - 大小写匹配查找成功
- 2、普通的 set 集合查找元素 - 大小写不匹配查找失败
- 3、设置二元谓词规则的 set 集合查找元素 - 大小写不不敏感集合

一、二元谓词使用场景 - 大小写不敏感 set 集合

1、需求分析

本篇博客中 , 实现一个 set 集合 , 存放英文字母组成的字符串 , 且大小写不敏感 ;

实现的方法 : 自定义字符串对比排序规则 , 先将字符串都转为小写字母 , 然后进行对比 ;

2、tolower 函数 - 将字符转为小写字母

tolower 函数是 C / C++ 标准库中的函数 , 其作用是将字符从大写形式转换为小写形式 , 该函数定义在 C++ 头文件的 <cctype> 中或 C 语言头文件的 <ctype.h> 中 ;

如果传入的字符是大写字母 , 将该大写字母转为小写字母并返回 ;
如果传入的字符是小写字母 , 将该小写字母直接返回 ;

tolower 函数原型如下 :

int tolower(int c);

参数解析 : 参数 c 表示字符的 int 类型的值 ;
- char -> int 类型转换 : 参数中使用了 int 类型值 , 一般情况下此处应该传入一个 char 类型的值 , 该字符会被隐式地转换为 int 类型 ;
- 传入的值需要在 [ CHAR_MIN , CHAR_MAX ] 区间中 , 或者是 EOF ( -1 ) 值 ;
返回值解析 : 如果参数 c 是大写字母 , 则返回对应的小写字母 ; 否则 , 返回 c 字符本身 ; 返回值是 int 类型的 , 但通常可以安全地将其转换回 char 类型 ;

注意 : 为了保证 tolower 函数的行为的稳定性 , 建议先将 char 类型的参数转换为 unsigned char , 然后再传递给 tolower 函数 ; 运行该程序的平台可能是 Windows / Linux , Arm / 单片机平台 , 如果 char 在指定的平台上被当作负数处理 , 直接传递给 tolower 可能会导致未定义的行为 ;

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include <algorithm> 

int main() {

	string hello = "Hello, World!";

	// 将字符串中的所有字符元素转为小写字母
	transform(hello.begin(), hello.end(), hello.begin(), tolower);

	cout << hello << endl;
	
	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");
	return 0;
};

执行结果 :

hello, world! Press any key to continue . . .

3、toupper 函数 - 将字符转为大写字母

与 tolower 函数对象相对的是 toupper 函数 , 可以将字符转为大写形式 ;

toupper 函数原型如下 :

int toupper(int c);

参数解析 : 参数 c 表示字符的 int 类型的值 ;
- char -> int 类型转换 : 参数中使用了 int 类型值 , 一般情况下此处应该传入一个 char 类型的值 , 该字符会被隐式地转换为 int 类型 ;
- 传入的值需要在 [ CHAR_MIN , CHAR_MAX ] 区间中 , 或者是 EOF ( -1 ) 值 ;
返回值解析 : 如果参数 c 是小写字母 , 则返回对应的大写字母 ; 否则 , 返回 c 字符本身 ; 返回值是 int 类型的 , 但通常可以安全地将其转换回 char 类型 ;

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include <algorithm> 

int main() {

	string hello = "Hello, World!";

	// 将字符串中的所有字符元素转为大写字母
	transform(hello.begin(), hello.end(), hello.begin(), toupper);

	cout << hello << endl;
	
	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");
	return 0;
};

执行结果 :

HELLO, WORLD! Press any key to continue . . .

4、基于 tolower 实现大小写不敏感的比较函数对象

该 set 集合的比较函数的函数对象 , 是一个二元谓词 ,

重写的函数调用操作符函数如下 :

bool operator()(const string& str1, const string& str2)

接收 2 个字符串参数 ,

注意 : 比较的前提是不能修改实参的值 , 这里重新创建 2 个字符串 , 用于将字符串转为小节字母并进行比较 ;

首先 , 创建一个新的字符串对象 ;

		// 创建字符串
		string s1;

然后 , 根据传入的字符串参数大小 , 设置新创建的字符串对象 ;

		// 重新设置字符串大小
		s1.resize(str1.size());

最后 , 调用 transform 算法 , 将字符串中的字符元素 , 都转为小写字母 ;

		// 将字符串的所有元素都转换为小写元素
		transform(str1.begin(), str1.end(), s1.begin(), tolower);

得到全是小写字母的字符串后 , 使用该小写字母字符串与另外一个参数转成的小写字母字符串进行对比 , 这样就实现了大小写不敏感的 set 集合 ;

代码示例如下 :

#include <algorithm>
#include "functional"

/// <summary>
/// 二元谓词 大小写不敏感比较
/// </summary>
class Compare
{
public:
	bool operator()(const string& str1, const string& str2) const
	{
		// 比较的前提是不能修改实参的值
		// 这里重新创建 2 个字符串 , 用于进行比较

		// 创建字符串
		string s1;
		// 重新设置字符串大小
		s1.resize(str1.size());
		// 将字符串的所有元素都转换为小写元素
		transform(str1.begin(), str1.end(), s1.begin(), tolower); //预定义函数对象 

		string s2;
		s2.resize(str2.size());
		transform(str2.begin(), str2.end(), s2.begin(), tolower); //预定义函数对象 

		// 从小到大进行排序
		return (s1 < s2);
	}
};

二、代码示例 - 二元谓词使用场景

1、普通的 set 集合查找元素 - 大小写匹配查找成功

创建普通的 set 集合 , 并插入三个元素 ;

	// 创建一个 set 集合容器
	set<string> mySet;

	// 向容器中插入元素
	mySet.insert("b");
	mySet.insert("a");
	mySet.insert("c");

集合中的元素是

a b c

在集合中查找字符串 " a " , 肯定能找到该元素 ;

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include <set>
#include <algorithm>

int main() {

	// 创建一个 set 集合容器
	set<string> mySet;

	// 向容器中插入元素
	mySet.insert("b");
	mySet.insert("a");
	mySet.insert("c");

	// 向 foreach 循环中传入 Lambda 表达式
	for_each(mySet.begin(), mySet.end(), [](string str) {
		std::cout << str << " ";
		});
	cout << endl;

	// 查找容器中的元素
	set<string>::iterator it = mySet.find("a"); //find函数 默认 区分大小写

	if (it != mySet.end()) {
		cout << "找到了元素" << endl;
	} else {
		cout << "没有找到元素" << endl;
	}
	
	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");
	return 0;
};

执行结果 :

a b c
找到了元素
Press any key to continue . . .

2、普通的 set 集合查找元素 - 大小写不匹配查找失败

创建普通的 set 集合 , 并插入三个元素 ;

	// 创建一个 set 集合容器
	set<string> mySet;

	// 向容器中插入元素
	mySet.insert("b");
	mySet.insert("a");
	mySet.insert("c");

集合中的元素是

a b c

在集合中查找字符串 " A " , 找不到该元素 ;

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include <set>
#include <algorithm>

int main() {

	// 创建一个 set 集合容器
	set<string> mySet;

	// 向容器中插入元素
	mySet.insert("b");
	mySet.insert("a");
	mySet.insert("c");

	// 向 foreach 循环中传入 Lambda 表达式
	for_each(mySet.begin(), mySet.end(), [](string str) {
		std::cout << str << " ";
		});
	cout << endl;

	// 查找容器中的元素
	set<string>::iterator it = mySet.find("A"); //find函数 默认 区分大小写

	if (it != mySet.end()) {
		cout << "找到了元素" << endl;
	} else {
		cout << "没有找到元素" << endl;
	}
	
	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");
	return 0;
};

执行结果 :

a b c
没有找到元素
Press any key to continue . . .

3、设置二元谓词规则的 set 集合查找元素 - 大小写不不敏感集合

在下面的代码中 , 创建 set 集合时 , 指定了集合元素的排序规则 :

	// 创建一个 set 集合容器
	set<string, Compare> mySet;

该 Compare 排序规则是一个二元谓词 , 在排序时 , 将字符串先转为小写字母 , 然后进行排序 ;

/// <summary>
/// 二元谓词 大小写不敏感比较
/// </summary>
class Compare
{
public:
	bool operator()(const string& str1, const string& str2) const
	{
		// 比较的前提是不能修改实参的值
		// 这里重新创建 2 个字符串 , 用于进行比较

		// 创建字符串
		string s1;
		// 重新设置字符串大小
		s1.resize(str1.size());
		// 将字符串的所有元素都转换为小写元素
		transform(str1.begin(), str1.end(), s1.begin(), tolower); //预定义函数对象 

		string s2;
		s2.resize(str2.size());
		transform(str2.begin(), str2.end(), s2.begin(), tolower); //预定义函数对象 

		// 从小到大进行排序
		return (s1 < s2);
	}
};

在排序时 , 大小写字母不敏感 , 即使是大写字母 " A " , 也会当做 " a " 进行排序 ;

查找元素时 , 查找 " A " 字符串 , 实际上查找的是 " a " 字符串 ;

使用 find 函数查找元素时 , 可以找到 " A " 元素 ;

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include <set>
#include <algorithm>
#include "functional"

/// <summary>
/// 二元谓词 大小写不敏感比较
/// </summary>
class Compare
{
public:
	bool operator()(const string& str1, const string& str2) const
	{
		// 比较的前提是不能修改实参的值
		// 这里重新创建 2 个字符串 , 用于进行比较

		// 创建字符串
		string s1;
		// 重新设置字符串大小
		s1.resize(str1.size());
		// 将字符串的所有元素都转换为小写元素
		transform(str1.begin(), str1.end(), s1.begin(), tolower); //预定义函数对象 

		string s2;
		s2.resize(str2.size());
		transform(str2.begin(), str2.end(), s2.begin(), tolower); //预定义函数对象 

		// 从小到大进行排序
		return (s1 < s2);
	}
};

int main() {

	// 创建一个 set 集合容器
	set<string, Compare> mySet;

	// 向容器中插入元素
	mySet.insert("b");
	mySet.insert("a");
	mySet.insert("c");

	// 向 foreach 循环中传入 Lambda 表达式
	for_each(mySet.begin(), mySet.end(), [](string str) {
		std::cout << str << " ";
		});
	cout << endl;

	// 查找容器中的元素
	set<string>::iterator it = mySet.find("A"); //find函数 默认 区分大小写

	if (it != mySet.end()) {
		cout << "找到了元素" << endl;
	} else {
		cout << "没有找到元素" << endl;
	}
	
	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");
	return 0;
};

执行结果 :

a b c
找到了元素
Press any key to continue . . .

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2024-01-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

集合

本文分享自作者个人站点/博客前往查看

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，欢迎热爱写作的你一起参与！

登录后参与评论

0 条评论

热度