算法文章中涉及的若干基础类的主要API

本文记述了笔者所写算法文章中涉及的若干基础类的主要 API（部分参考 算法（第4版） 实现，包括顺序存储结构、基础类的包装类、链式栈和队列、随机数、标准输入输出等。

◆ Array<_T>

简单的顺序存储容器

公有函数	说明
Array(int = 0)	按指定大小构建
Array(initializer_list<_T>)	按初始化列表构建
Array(Array const&)	拷贝构造
Array(Array &&)	移动构造
~Array()	析构
operator=(Array const&)	拷贝赋值
operator=(Array &&)	移动赋值
int size()	容量大小
_T & operator[]	下标访问
_T * begin()	支持基于范围的循环
_T * end()	支持基于范围的循环
...

◆ Comparable<_T>

实现了此接口的类实例可用于基于比较的操作，如排序。

公有函数	说明
int compare_to(_T const&)	按照指定值构造

◆ Boolean

bool 类型的包装类, 实现 Comparable<> 接口

公有函数	说明
Boolean(bool = false)	按照指定值构造
bool value()	基础类型值
int compare_to(Boolean const&)	与另一个 Boolean 实例相比
friend bool operator==(Boolean const&, Boolean const&)	支持 == 操作
friend bool operator!=(Boolean const&, Boolean const&)	支持 != 操作
...

◆ Character

char 类型的包装类, 实现 Comparable<> 接口

公有函数	说明
Character(char = ' ')	按照指定值构造
char value()	基础类型值
int compare_to(Character const&)	与另一个 Character 实例相比
friend bool operator==(Character const&, Character const&)	支持 == 操作
friend bool operator!=(Character const&, Character const&)	支持 != 操作
...

◆ Double

double 类型的包装类, 实现 Comparable<> 接口

公有函数	说明
Double(double = 0.0)	按照指定值构造
double value()	基础类型值
int compare_to(Double const&)	与另一个 Double 实例相比
friend bool operator==(Double const&, Double const&)	支持 == 操作
friend bool operator!=(Double const&, Double const&)	支持 != 操作
...

◆ Integer

int 类型的包装类, 实现 Comparable<> 接口

公有函数	说明
Integer(int = 0)	按照指定值构造
int value()	基础类型值
int compare_to(Integer const&)	与另一个 Integer 实例相比
friend bool operator==(Integer const&, Integer const&)	支持 == 操作
friend bool operator!=(Integer const&, Integer const&)	支持 != 操作
...

◆ Long

long 类型的包装类, 实现 Comparable<> 接口

公有函数	说明
Long(long = 0L)	按照指定值构造
long value()	基础类型值
int compare_to(Long const&)	与另一个 Long 实例相比
friend bool operator==(Long const&, Long const&)	支持 == 操作
friend bool operator!=(Long const&, Long const&)	支持 != 操作
...

◆ Node<_T>

简单的单向链式存储结点

公有属性	说明
_T item	结点数据
Node * next	指向后续结点的指针

◆ Biway_Node<_T>

简单的双向链式存储结点

公有属性	说明
_T item	结点元素
Biway_Node * prev	指向前续结点的指针
Biway_Node * next	指向后续结点的指针

◆ Stack<_T>

链式栈

公有函数	说明
Stack()	构造空栈
Stack(Stack const&)	拷贝构造栈
bool is_empty()	栈中是否还有元素
int size()	栈中元素个数
void push(_T)	元素入栈
_T pop()	元素出栈
_T peek()	查看栈顶元素

◆ Queue<_T>

链式队列

公有函数	说明
Queue()	构造空队列
Queue(Queue const&)	拷贝构造队列
bool is_empty()	队列中是否还有元素
int size()	队列中元素个数
void enqueue(_T)	元素入队
_T dequeue()	元素出队
_T peek()	查看队首元素

◆ Std_In

从标准输入中读出数据的函数库

公有函数	说明
static bool is_empty()	标准输入中是否还有内容
static int read_int()	从标准输入中读出一个 int 类型数据
static Array<int> read_ints()	把标准输入中的剩余内容都作为 int 类型数据读到一个 Array 中
static double read_double()	从标准输入中读出一个 double 类型数据
static Array<double> read_doubles()	把标准输入中的剩余内容都作为 double 类型数据读到一个 Array 中
static string read_string()	从标准输入中读出一个 string 类型数据
static Array<string> read_strings()	把标准输入中的剩余内容都作为 string 类型数据读到一个 Array 中
static string read_line()	从标准输入中读出一行中剩余的内容
static string read_all()	把标准输入中的剩余内容都读出到一个 string 类型数据中
...

◆ Std_Out

向标准输出中写入数据的函数库

公有函数	说明
static void printf(char const*, ...)	可变参数的格式化输出
static void println()	输出换行
template <class _T> static void print(_T const&)	输出某个类型的数据
template <class _T> static void println<_T>(_T const&)	换行输出某个类型的数据
...

◆ Std_Random

随机数的函数库

公有函数	说明
static void set_seed(long)	设置随机生成器的种子
static double random()	[0, 1) 之间的随机实数
static int uniform(int N)	[0, N) 之间的随机整数
static long uniform(long N)	[0, N) 之间的随机长整数
static double uniform(double lo, double hi)	[lo, hi) 之间的随机实数
static int uniform(int lo, int hi)	[lo, hi) 之间的随机整数
static long uniform(long lo, long hi)	[lo, hi) 之间的随机长整数
static bool bernoulli(double = 0.5)	伯努利分布，true 的概率 p 默认为 0.5
static double gaussian(double m = 0.0, double s = 1.0)	正态分布，期望值 m 默认为 0，标准差 s 默认为 1
static int poisson(double m = 0.5)	泊松分布，μ 分布参数默认为 0.5
static int geometric(double p = 0.5)	几何分布，p 分布参数默认为 0.5
static int discrete(Array<double> const& a)	离散分布，以 a[i] 的概率返回 i
template <class _T> static void shuffle(Array<_T> & a)	随机打乱数组
...

◆ Stopwatch

计时器

公有函数	说明
Stopwatch()	启动计时
double elapsed_time()	自启动计时以来经过的时间，单位秒

◆ Iterator<_T>

迭代器接口

公有函数	说明
bool has_next()	是否还有后续元素
_T next()	获取后续元素

◆ Iterable<_T>

可迭代容器接口

公有函数	说明
unique_ptr<Iterator<_T>> iterator()	返回容器迭代器

◆ Hashable<_T>

实现了此接口的类实例可用于散列操作，如作为键放入散列表中。

公有函数	说明
int hash_code()	返回该实例的散列值
bool equals(_T const&)	判断是否等于该类的另一个实例