查找 std::list 中的所有匹配元素

Question

我想知道是否有任何内置或成熟的方法（即通过 lambda）来遍历 std::list 的元素并找到所有与给定值匹配的元素？我知道我可以遍历所有这些，但我想我会问是否有办法获得一个迭代器，它只遍历与给定条件匹配的元素？下面的示例只为我提供了第一个匹配元素的迭代器。

#include <list>
#include <algorithm>
#include <stdio.h>

int main()
{
    std::list<int> List;
    List.push_back(100);
    List.push_back(200);
    List.push_back(300);
    List.push_back(100);
    int findValue = 100;

    auto it = std::find_if(List.begin(), List.end(), [findValue](const int value)
    {
        return (value == findValue);
    });

    if (it != List.end())
    {
        for (; it != List.end(); ++it)
        {
            printf("%d\n", * it);
        }
    }
    return 0;
}

感谢您的任何反馈。

Answer 1

更新答案

随着 C++20 的到来，标准库现在引入了 ranges 的概念，它与视图适配器一起提供，只是对集合及其转换的惰性视图。

这意味着您现在可以拥有一个“迭代器”，它可用于获取底层容器/集合的过滤和转换视图，而无需创建多个迭代器甚至分配内存。

话虽如此，这是一种仅在列表中过滤的元素上创建视图的方法：

// List is your std::list
auto matching_100 = List | std::views::filter([](auto &v) {
  return v == 100;
});

这有多甜？您需要使用所有这些吗？

#include <ranges>

Try it out

---

上一个答案

使用copy_if 和iterators：

#include <list>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>

int main()
{
    std::list<int> List;
    List.push_back(100);
    List.push_back(200);
    List.push_back(300);
    List.push_back(100);
    int findValue = 100;

    std::copy_if(List.begin(), List.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, "\n"), [&](int v) {
        return v == findValue;
    });
    return 0;
}

如果您不想直接输出结果并想用匹配项填充另一个容器：

std::vector<int> matches;
std::copy_if(List.begin(), List.end(), std::back_inserter(matches), [&](int v) {
    return v == findValue;
});

Answer 2

boost::filter_iterator 允许您仅使用满足谓词的迭代元素。给定一个谓词Pred 和一个容器Cont，

auto begin_iter = boost::make_filter_iterator(Pred, std::begin(Cont), std::end(Cont));
auto end_iter = boost::make_filter_iterator(Pred, std::end(Cont), std::end(Cont));

您现在可以使用begin_iter 和end_iter，就好像它们是只包含满足Pred 的Cont 元素的容器的开始和结束迭代器。另一个额外的优势是您可以将迭代器包装在 boost::iterator_range 中，并在需要可迭代对象的地方使用它，例如基于范围的 for 循环，如下所示：

auto range = boost::make_iterator_range(begin_iter, end_iter);
for(auto x : range) do_something(x);

特别是，将Pred 设置为检查与固定值是否相等的函子（可能是 lambda）将为您提供所需的迭代器。

Answer 3

std::find_if 是std::find 的概括，当您需要一个函数来检查您想要的元素时，而不是简单的相等性测试。如果您只想对相等性进行简单测试，则不需要广义形式，而 lambda 只会增加复杂性和冗长性。只需改用std::find(begin, end, findValue)：

std::vector<std::list<int>::const_iterator> matches;
auto i = list.begin(), end = list.end();
while (i != end)
{
  i = std::find(i, end, findValue);
  if (i != end)
    matches.push_back(i++);
}

但我不会在循环中调用find，而是手动编写循环：

std::vector<std::list<int>::const_iterator> matches;
for (auto i = list.begin(), toofar = list.end(); i != toofar; ++i)
  if (*i == findValue)
    matches.push_back(i);

Answer 4

std::partition 让您可以简单地将与谓词匹配的所有元素移动到容器的前面（第一个分区）。返回值是一个迭代器，指向第二个分区的第一个元素（包含不匹配的元素）。这几乎就是您“过滤”容器所需的全部内容。