STL中的通用函数对象及应用

# 第一章：STL简介和通用函数对象概述

## 1.1 STL（标准模板库）简介

STL（Standard Template Library，标准模板库）是C++语言的一个重要组成部分，它提供了丰富的数据结构和算法，为程序员提供了丰富的工具箱。STL包括多个部分，其中之一就是通用函数对象，它是STL中非常强大且灵活的一部分。

## 1.2 通用函数对象概述

通用函数对象是一种重载了函数调用操作符operator()的类对象，其实例可以像普通函数一样被调用。STL中提供了大量的通用函数对象，用于实现各种算法和容器的操作。

## 1.3 函数对象的优势

## 2. 第二章：STL中通用函数对象的类型

### 2.1 内建函数对象

在STL中，提供了很多内建的函数对象，它们位于`<functional>`头文件中。这些内建函数对象包括算术操作、逻辑操作、关系操作等，可以直接在STL算法中使用，也可以作为模板参数传递给容器适配器等。

#### 代码示例（C++）：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3};

    // 使用内建函数对象进行排序
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), std::less<int>());

    // 打印排序后的结果
    for (const auto& num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    
    return 0;
}

#### 代码解释：

- 在代码中，使用`std::less<int>()`进行升序排序，这是一个内建的函数对象，表示小于比较。
- `std::sort`算法接受比较函数对象作为第三个参数，因此可以直接传入`std::less<int>()`进行排序。

#### 代码结果：

1 1 2 3 3 4 5 5 6 9

### 2.2 自定义函数对象

除了内建的函数对象，我们也可以自定义函数对象，以满足特定的比较或操作需求。

#### 代码示例（Java）：

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class CustomComparatorExample {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] numbers = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3};

        // 使用自定义函数对象进行降序排序
        Arrays.sort(numbers, new ReverseComparator());

        // 打印排序后的结果
        for (int num : numbers) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }

    static class ReverseComparator implements Comparator<Integer> {
        @Override
        public int compare(Integer a, Integer b) {
            return b - a;
        }
    }
}

#### 代码解释：

- 在代码中，定义了一个`ReverseComparator`类作为自定义的比较函数对象，实现了`Comparator`接口，并重写了`compare`方法。
- `Arrays.sort`方法接受比较器作为第二个参数，因此可以传入`ReverseComparator`进行降序排序。

#### 代码结果：

9 6 5 5 4 3 3 2 1 1

### 2.3 Lambda表达式

Lambda表达式是C++11引入的特性，可以方便地创建匿名函数对象，通常用于对容器进行排序、筛选等操作。

#### 代码示例（Python）：

numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3]

# 使用Lambda表达式进行升序排序
sorted_numbers = sorted(numbers, key=lambda x: x)

# 打印排序后的结果
print(sorted_numbers)

#### 代码解释：

- 在代码中，使用`lambda x: x`创建了一个匿名函数对象，实现了对元素自身的比较。
- `sorted`函数接受`key`参数作为排序规则，