STL的unique接口使用方法

<think>我们讨论的是C++ STL中的`unique`函数。这个函数用于移除容器中相邻的重复元素（只保留一个），并返回一个迭代器指向新的逻辑结尾。 注意：它不会改变容器的实际大小，而是将不重复的元素移动到容器的前面部分，然后返回一个迭代器指向这个不重复序列的末尾。通常我们随后会调用容器的`erase`方法来删除从该迭代器到原容器结尾之间的元素。 函数原型（来自<algorithm>）： ```cpp template< class ForwardIt > ForwardIt unique( ForwardIt first, ForwardIt last ); template< class ForwardIt, class BinaryPredicate > ForwardIt unique( ForwardIt first, ForwardIt last, BinaryPredicate p ); ``` 第一种形式使用`operator==`来比较元素，第二种形式使用二元谓词p来比较相邻元素。 使用步骤： 1. 通常，在调用`unique`之前，先对容器进行排序（因为`unique`只移除相邻的重复元素，所以排序后相同的元素会相邻）。 2. 调用`unique`，它会覆盖重复的元素，并返回一个迭代器，该迭代器指向最后一个不重复元素的下一个位置。 3. 使用容器的`erase`方法删除从返回的迭代器到容器末尾的所有元素。 示例：使用`unique`移除`vector<int>`中的重复元素。 代码： ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> // for sort, unique int main() { std::vector<int> v = {1, 2, 1, 2, 3, 3, 2, 2, 1}; // 先排序 std::sort(v.begin(), v.end()); // 此时v: {1,1,1,2,2,2,2,3,3} // 调用unique，移除相邻重复元素 auto last = std::unique(v.begin(), v.end()); // 此时v: {1,2,3, ...}，其中last指向第三个元素（即3）的下一个位置，后面的元素是未定义的（通常是被移走的元素） // 删除未定义的部分 v.erase(last, v.end()); // 输出结果 for (int i : v) { std::cout << i << ' '; } std::cout << '\n'; // 输出：1 2 3 return 0; } ``` 解释： 1. 首先，我们对vector进行排序，使得相同的元素相邻。 2. 然后调用`unique`，它会将不重复的元素（每个值保留一个）按顺序移动到容器的前面，并返回一个迭代器，指向不重复序列的末尾（即第一个被覆盖的元素位置）。 3. 我们使用`erase`方法删除从该迭代器到原容器末尾的所有元素，这样容器的大小就变为不重复元素的个数。 注意：`unique`不会删除任何元素，它只是覆盖重复的元素，并将不重复的元素集中到容器的前面。因此，我们必须使用`erase`来实际删除多余的元素。 另外，`unique`也可以用于未排序的容器，但那样只能移除相邻的重复元素，所以通常需要先排序。 如果我们不想改变元素的顺序，可以使用辅助容器（如set）来去重，但这样会消耗额外空间。而`unique`是原地操作，不需要额外空间。 第二种形式：使用自定义的二元谓词。例如，我们想忽略大小写比较字符串，或者自定义比较规则。 示例：使用自定义谓词，移除相邻的重复元素（这里我们定义两个整数的绝对值相等则视为重复，但实际上这个例子中我们移除相邻的绝对值相等的元素，注意：这个规则可能不满足传递性，所以排序时要小心，但这里我们只用于`unique`，它只比较相邻元素）。 注意：这个例子可能不够严谨，仅用于演示谓词的用法。 代码： ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <cmath> // for abs int main() { std::vector<int> v = {1, -1, 2, -2, 3, 3, -3, 4, 5}; // 排序：我们按照绝对值排序，这样绝对值相同的数会相邻 std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return std::abs(a) < std::abs(b); }); // 使用unique，并指定比较相邻元素是否相等的谓词：这里我们比较绝对值是否相等 auto last = std::unique(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return std::abs(a) == std::abs(b); }); v.erase(last, v.end()); for (int i : v) { std::cout << i << ' '; } // 输出可能是：1 2 3 4 5 （注意：输出的顺序是绝对值排序后的，但去重后每个绝对值只保留第一个出现的数？） // 实际上，排序后可能是：1, -1, 2, -2, 3, -3, 3, 4, 5 -> 然后unique会保留每组相邻重复元素的第一个，所以保留1,2,3,4,5（但注意，排序后第一个1是正数，然后-1被覆盖了，所以最后保留的是1？） // 具体输出：排序后序列为：1, -1, 2, -2, 3, 3, -3, 4, 5 -> unique后：1,2,3,4,5（因为unique会覆盖重复的，所以保留每组第一个） // 所以输出：1 2 3 4 5 return 0; } ``` 注意：在自定义谓词去重时，排序的规则和去重的规则需要一致，否则去重可能不彻底。 总结：`unique`是STL中一个非常有用的去重函数，但通常需要与`sort`和`erase`配合使用。 §§相关问题§§: 1. 如果不先排序，直接使用`unique`会有什么结果？ 2. 除了`vector`，`unique`还可以用于哪些STL容器？ 3. 如何保留重复元素的顺序（即不排序）同时去重？ 4. 在C++中，除了`unique`，还有哪些方法可以用于去重？</think>### STL `unique` 接口使用方法详解 `std::unique` 是 C++ STL 中的算法，用于**移除相邻的重复元素**（只保留第一个出现的元素）。它通常需要先对容器排序，然后与 `erase` 结合实现完整去重。以下是详细使用方法和示例： #### 基本用法 ```cpp #include <algorithm> #include <vector> #include <iostream> int main() { std::vector<int> vec = {1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5}; // 1. 排序（非必须，但需确保相同元素相邻） std::sort(vec.begin(), vec.end()); // 2. 使用 unique 移除相邻重复 auto last = std::unique(vec.begin(), vec.end()); // 3. 删除尾部无效元素 vec.erase(last, vec.end()); // 输出结果: 1 2 3 4 5 for (int n : vec) std::cout << n << " "; } ``` #### 关键点解析 1. **返回值**： `last` 是一个迭代器，指向去重后新逻辑结尾的下一个位置。 2. **容器修改**： `unique` 不会减少容器大小，只是将不重复元素移到前面，需配合 `erase` 删除尾部。 3. **时间复杂度**： O(n)，其中 n 是区间长度（每个元素只比较一次）。 --- #### 自定义比较规则 通过二元谓词自定义相等性判断： ```cpp struct CaseInsensitive { bool operator()(char a, char b) { return std::tolower(a) == std::tolower(b); } }; int main() { std::vector<char> letters = {'A', 'a', 'B', 'b', 'C', 'c'}; auto last = std::unique(letters.begin(), letters.end(), CaseInsensitive()); letters.erase(last, letters.end()); // 结果: 'A' 'B' 'C'（忽略大小写去重） } ``` --- #### 常见错误修复 **错误：未排序直接去重** ```cpp std::vector<int> vec = {3, 1, 2, 1, 3}; std::unique(vec.begin(), vec.end()); // 错误！结果: 3,1,2,1,3（未去重） ``` **修复**：先排序 ```cpp std::sort(vec.begin(), vec.end()); // {1,1,2,3,3} std::unique(vec.begin(), vec.end()); // 正确去重 ``` --- #### 适用容器 `std::unique` 适用于： - 顺序容器：`vector`, `deque`, `list`（需配合 `list::unique` 成员函数） - 数组：原生数组指针 ```cpp int arr[] = {1,1,2,3}; int* end = std::unique(std::begin(arr), std::end(arr)); // 新有效范围: [begin, end) ```