C++函數(shù)對(duì)象在算法中作用

C++函數(shù)對(duì)象（也稱(chēng)為仿函數(shù)或functor）在算法中扮演著非常重要的角色

1. 自定義比較器：許多STL算法需要比較元素以確定它們的順序。默認(rèn)情況下，這些算法使用運(yùn)算符<進(jìn)行比較。但是，有時(shí)我們需要使用自定義的比較邏輯。這時(shí)，我們可以創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)對(duì)象作為比較器，并將其傳遞給算法。例如，std::sort算法可以使用自定義的比較器對(duì)元素進(jìn)行降序排序。

#include <algorithm>
#include <vector>

struct CustomComparator {
    bool operator()(int a, int b) const {
        return a > b;
    }
};

int main() {
    std::vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9};
    std::sort(vec.begin(), vec.end(), CustomComparator());
    return 0;
}

2. 傳遞狀態(tài)信息：有時(shí)我們需要在算法中使用一些外部狀態(tài)信息。函數(shù)對(duì)象可以封裝這些狀態(tài)信息，并在算法調(diào)用期間將其傳遞給函數(shù)。例如，我們可以創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)對(duì)象來(lái)計(jì)算斐波那契數(shù)列的第n項(xiàng)。

#include <iostream>

struct Fibonacci {
    int operator()(int n) const {
        if (n <= 1) return n;
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
    }

private:
    int fibonacci(int n) const {
        if (n <= 1) return n;
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
    }
};

int main() {
    Fibonacci fib;
    std::cout << "Fibonacci(10): " << fib(10) << std::endl;
    return 0;
}

3. 封裝復(fù)雜操作：函數(shù)對(duì)象可以將復(fù)雜的操作封裝在一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象中，從而使代碼更加模塊化和可重用。例如，我們可以創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)對(duì)象來(lái)計(jì)算一個(gè)數(shù)的平方根。

#include <iostream>
#include <cmath>

struct SquareRoot {
    double operator()(double x) const {
        return std::sqrt(x);
    }
};

int main() {
    SquareRoot sqrt;
    std::cout << "Square root of 9: " << sqrt(9) << std::endl;
    return 0;
}

總之，C++函數(shù)對(duì)象在算法中的作用主要是提供自定義的比較邏輯、傳遞狀態(tài)信息和封裝復(fù)雜操作。它們使我們可以更加靈活地使用STL算法，以滿足不同的需求。