从范围中删除元素并将删除的元素复制到新范围

Question

我需要一种方法来从范围中删除所有满足特定条件的元素（在这种特殊情况下为 std::vector）并将这些删除的元素复制到新范围（例如带有输出参数的 std::remove_if。）此操作后输入范围的顺序和输出范围的顺序均不相关。

一种天真的方法是使用std::partition 查找所有“邪恶”元素，然后复制它们并最后删除它们，但这会毫无必要地触及所有“邪恶”元素两次。

另外，我可以自己编写所需的remove_if 变体，但为什么要重新发明轮子（另外我不知道我是否可以匹配高质量库实现的效率）。

所以问题是：

这样的功能是否已经存在？ 允许使用 Boost，但首选标准 C++（该项目尚不依赖于 boost）。

如果没有，是否有比纯手工制作的 remove_if 变体更快的智能算法？

Answer 1

不，它没有。有些函数可以做一个（删除与谓词匹配的元素）或另一个（复制与谓词匹配的元素），但不能两者兼而有之。但是我们很容易分两步编写自己的代码：

template <typename InputIter, typename OutputIter, typename UnaryPredicate>
InputIter remove_and_copy(InputIter first, InputIter last,
                     OutputIter d_first, UnaryPredicate pred)
{
    std::copy_if(first, last, d_first, pred);
    return std::remove_if(first, last, pred);
}

用法如下：

std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
std::vector<int> u;

v.erase(
    remove_and_copy(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(u),
                    [](int i) { return i%2 == 0; }),
    v.end()
);

// now v is {1, 3, 5, 7} and u is {2, 4, 6}

如果你只需要vector，你可以写得有点不同，但仍然只有两行：

template <typename T, typename UnaryPredicate>
void remove_and_copy(std::vector<T>& from, std::vector<T>& to, UnaryPredicate pred)
{
    std::copy_if(from.begin(), from.end(), std::back_inserter(to), pred);
    from.erase(std::remove_if(from.begin(), from.end(), pred), from.end());
}

或者编写自己的循环：

template <typename T, typename UnaryPredicate>
void remove_and_copy(std::vector<T>& from, std::vector<T>& to, UnaryPredicate pred)
{
    for (auto it = from.begin(); it != from.end(); ) {
        if (pred(*it)) {
            to.push_back(*it);
            it = from.erase(it);
        }
        else {
            ++it;
        }
    }
}

两者的用法：

remove_and_copy(v, u, [](int i) { return i%2 == 0; });

Answer 2

在使用迭代器时删除的问题是您无法访问实际的容器，因此您实际上无法摆脱元素。相反，例如，std::remove() 所做的是将目标范围移动到范围的末尾，容器稍后将使用它来实际删除元素。

相反，您可以让您的函数将流作为参数，以便在找到目标值后调用其删除方法：

#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <string>
#include <iostream>

template <typename Container, typename OutputIt, typename UnaryPredicate>
auto remove_and_copy_if(Container& c, OutputIt d_first, UnaryPredicate pred)
    -> decltype(c.begin())
{
    auto it = std::begin(c);
    for (; it != std::end(c);  )
    {
        while (it != std::end(c) && pred(*it))
        {
            d_first++ = *it;
            it = c.erase(it);
        }

        if (it != std::end(c)) ++it;
    }
    return it;
}

template <typename Container, typename OutputIt, typename T>
auto remove_and_copy(Container& c, OutputIt d_first, T const& value)
    -> decltype(c.begin())
{
    return remove_and_copy_if(c, d_first, 
    [&] (T const& t) { return t == value; });
}

int main()
{
    std::string str = "Text with some   spaces ";
    std::string output;
    std::cout << "Before: " << str << '\n';

    remove_and_copy(str, std::back_inserter(output), ' ');

    std::cout << "After: " << str << '\n';
    std::cout << "Characters removed: " << output << '\n';
}

Demo