C25.【C++ Cont】初识运算符的重载和sort函数

目录

1.为什么要引入运算符重载

2.运算符重载写法

格式

例子

示例代码

运行结果

3.sort函数

两种声明

声明1:默认情况

参数

示例代码1:排整型

示例代码2:排浮点数

​编辑

示例代码3:排字符串

声明2:自定义情况

参数

comp比较函数的两种写法

写法1:创建比较函数

示例代码4:排降序

写法2:结构体中重载()运算符-仿函数

示例代码5:排降序

4.对比C语言的strcmp和C++的sort函数在按字典序为结构体排序

1.C语言代码

2.C++代码

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1.为什么要引入运算符重载

#include <iostream>
using namespace std;
struct s
{int i;char c;float f;s(){i = 1;c = 'c';f = 3.14;}
};int  main()
{s s1;cout << s1.i << s1.c << s1.f << endl;return 0;
}

cout语句写的有点麻烦,能不能直接使用cout<<s1<<endl来进行打印呢?

在VS上编译会报错

解决这个问题,需要运算符重载,即在C++中要针对自定义类型的变量,使用 cout 和 << 来输出变量的内容,就要对<<这个输出运算符进行重载

2.运算符重载写法

格式

返回类型 operator需要重载的运算符(参数列表)
{函数体;
}

例子

如果是cout的<<运算符重载,则返回类型为ostream&

ostream& operator<<(ostream&os,s& s1)
{os << s1.i << s1.c << s1.f << endl;return os;
}

示例代码

#include <iostream>
using namespace std;
struct s
{int i;char c;float f;s(){i = 1;c = 'c';f = 3.14;}
};ostream& operator<<(ostream&os,s& s1)
{os << s1.i << s1.c << s1.f << endl;return os;
}int  main()
{s s1;cout<<s1<<endl;return 0;
}

运行结果

3.sort函数

使用前要包含<algorithm>头文件

两种声明

声明1:默认情况

//default (1)	
template <class RandomAccessIterator>
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

备注:有关template和class方面的知识这里不做介绍,在竞赛中只需要明白参数的含义以及如何调用即可

参数

first:指向要排序范围的第一个元素的迭代器或者指针

last:指向要排序范围的最后一个元素之后位置的迭代器或者指针

声明1为sort函数的默认情况,默认排升序

示例代码1:排整型

#include <iostream>
#include <algorithm> 
using namespace std;
int  main()
{int arr[]={1,5,2,5,7,43,2,7,0,6};sort(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));for (int i=0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)cout<<arr[i]<<" ";return 0;
}

运行结果

示例代码2:排浮点数

#include <iostream>
#include <algorithm> 
using namespace std;
int  main()
{float arr[]={1.4,5.23,2.56,5.55,7.14};sort(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));for (int i=0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)cout<<arr[i]<<" ";return 0;
}

运行结果

示例代码3:排字符串

#include <iostream>
#include <algorithm> 
using namespace std;
int  main()
{string s="ajisfdhvajiw"; sort(s.begin(),s.end());cout<<s;return 0;
}

注:s.end()返回指向字符串最后一个字符的下一个位置的迭代器(在C13.【C++ Cont】初识string类字符串的迭代器文章讲过),因此不用写成sort(s.begin(),s.end()+1);

运行结果

声明2:自定义情况

由于默认情况只能排升序,但可以自定义排降序或者排其他类型的数据(例如结构体)

//custom (2)	
template <class RandomAccessIterator, class Compare>
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

参数

first和last参数同默认情况说明的

comp为自定义比较函数或函数对象,用于指定排序方法(默认情况下没有这个参数,这是自定义情况和默认情况不同的地方),可以类比之前在119.【C语言】数据结构之快速排序(调用库函数)文章讲过的qsort函数

注意:comp必须返回类型为bool型,如果第一个参数应该排在第二个参数之前,则返
回 true(不会交换),否则返回false(会交换)

comp比较函数的两种写法

写法1:创建比较函数

示例代码4:排降序

#include <iostream>
#include <algorithm> 
using namespace std;
bool comp(int a,int b)
{return a>b; 
}int  main()
{int arr[]={1,5,2,5,7,43,2,7,0,6};sort(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]),comp);for (int i=0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)cout<<arr[i]<<" ";return 0;
}

解释return a>b;

a>b如果为真,则不需要交换a和b,顺序是正确的(return true)

a>b如果为假,即a<b,则需要交换a和b,顺序是错误的(return false),交换后变为a>b,即排降序

运行结果

写法2:结构体中重载()运算符-仿函数

仿函数也叫函数对象,竞赛中不需要了解原理,只需要会用即可

示例代码5:排降序

#include <iostream>
#include <algorithm> 
using namespace std;
struct cmp
{bool operator()(int a,int b)//()运算符重载{return a>b; }
}comp; int  main()
{int arr[]={1,5,2,5,7,43,2,7,0,6};//将结构体对象作为第三个参数传入sort函数中sort(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]),comp);for (int i=0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)cout<<arr[i]<<" ";return 0;
}

运行结果

4.对比C语言的strcmp和C++的sort函数在按字典序为结构体排序

1.C语言代码

给定下列结构体,要求对姓名按字典序升序输出

struct Stu
{char name[10];short score;
};
struct Stu s[] = {{"zhang",95},{"wang",74},{"li",83},{"sun",90},{"qian",66}};

main代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);for (int i = 0; i < sz; i++){for (int j = i + 1; j < sz; j++){if (strcmp(s[i].name, s[j].name)<0){struct Stu tmp = s[i];//结构体可以直接赋值s[i] = s[j];s[j] = tmp;}}}		for (int k = 0; k < sz; k++){printf("%s,%d\n", s[k].name, s[k].score);}return 0;
}

运行结果

2.C++代码

给定下列结构体,要求对姓名按字典序升序输出

struct Stu
{string name;short score;
};
struct Stu s[] = {{"zhang",95},{"wang",74},{"li",83},{"sun",90},{"qian",66}};

main代码

#include <iostream>
#include <algorithm>//不用传struct Stu&,comp_by_name只是提供一个比较规则,实际在排序是还是取决于sort
bool comp_by_name(struct Stu a, struct Stu b)
{return a.name < b.name;
}int main()
{int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);sort(&s[0], &s[sz], comp_by_name);for (int k = 0; k < sz; k++){cout << s[k].name << " " << s[k].score << endl;}
}

注:comp_by_name也可以写成仿函数的形式

struct cmp
{bool operator()(struct Stu a, struct Stu b){return a.name < b.name;}
}comp_by_name;int main()
{int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);sort(&s[0], &s[sz], comp_by_name);for (int k = 0; k < sz; k++){cout << s[k].name << " " << s[k].score << endl;}
}

运行结果

与C++代码对比,C语言代码可以看到比较麻烦,而C++代码非常简洁