【C++提高编程完结篇：STL算法大合集】-创新互联

5 STL常用算法

• 5.1 常用遍历算法
• • 5.1.1 for_each
  • 5.1.2 transfrom
• 5.2 常用查找算法
• • 5.2.1 find
  • 5.2.2 find_if
  • 5.2.3 adjacent_find
  • 5.2.4 binary_search
  • 5.2.5 count
  • 5.2.6 count_if
• 5.3 常用排序算法
• • 5.3.1 sort
  • 5.3.2 random_shuffle
  • 5.3.3 merge
  • 5.3.4 reverse 反转容器内部元素
• 5.4 常用拷贝和替换算法
• • 5.4.1 copy
  • 5.4.2 replace
  • 5.4.2 replace_if
  • 5.4.4 swap
• 5.5 常用算术生成算法
• • 5.5.1 accumulate
  • 5.5.2 fill
• 5.6 常用集合算法
• • 5.6.1 set_intersection
  • 5.6.1 set_union
  • 5.6.1 set_difference

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概述：

• 算法主要是由头文件组成。
• 是所有STL头文件中大的一个，范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
• 体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
• 定义了一些模板类，用以声明函数对象

5.1 常用遍历算法

算法简介：

• for_each//遍历容器
• transform//搬运容器到另一个容器中

5.1.1 for_each

函数原型:

• for_each(iterator beg, iterator end, _func);
  //遍历算法 遍历容器元素
  //beg 开始迭代器
  //end结束迭代器
  //_func 函数或者函数对象

//普通函数
void print01(int val){cout<< val<< " ";
}
//仿函数
class print02{public:
    void operator()(int val){cout<< val<< " ";
    }
};
void test01(){vectorv;
    for(int i = 0;i< 10; i++){v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(), print01);
    cout<< endl;

    for_each(v.begin(), v.end(), print02());
    cout<< endl;
}

5.1.2 transfrom

功能描述：搬运容器到另一个容器中
函数原型：

• transform(iterator beg1; iterator end1, iterator beg2, _func);
  //beg1 源容器开始迭代器
  //end1 源容器结束迭代器
  //beg2 目标容器开始迭代器
  //_func 函数或者函数对象

#include#include#include 
using namespace std;
class Transform{public:
    int operator()(int v){return v;
    }
};
class MyPrint{public:
    void operator()(int val){cout<< val<< " ";
    }
};
//transfrom
void test01(){vectorv;
    for(int i = 0; i< 10; i++){v.push_back(i);
    }
    vectorvTarget;
    vTarget.resize(v.size());
    transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), Transform());
    for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint());
    cout<< endl;
}
int main(){test01();
    return 0;
}

5.2 常用查找算法

算法简介：

• find//查找元素
• find_if//按条件查找元素
• adjacent_find//查找相邻重复元素
• binary_search//二分查找法
• count//统计元素个数
• count_if//按条件统计元素个数

5.2.1 find

查找指定元素， 找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()
函数原型：

• find(iterator beg, iterator end, value);
  //按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
  //beg 开始迭代器
  //end 结束迭代器
  //value 查找的元素

#include#include 
#include#includeusing namespace std;
//查找内置数据类型
void test01(){vectorv;
    for(int i = 0; i< 10; i++)
        v.push_back(i);
    vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
    if(it == v.end()){cout<< "not found"<< endl;
    } else cout<< "found"<< endl;
}
class Person{public:
    Person(string name, int age){this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    bool operator==(const Person&p){if(this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return true;
        } else return false;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
//查找 自定义数据类型
void test02(){vectorv;
    Person p1("gre", 25);
    Person p2("rqw", 26);
    Person p3("cbt", 23);
    Person p4("defr", 12);
    Person p5("vwet", 29);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);
	Person pt("rqw", 26);
    vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), pt);
    if(it == v.end()){cout<< "not found"<< endl;
    } else cout<< "found  name: "<< it->m_Name<< "   age: "<< it->m_Age<< endl;
}
int main(){//test01();
    test02();
    return 0;
}

5.2.2 find_if

按条件查找元素
函数原型

• find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
  //按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
  //beg 开始迭代器
  //end 结束迭代器
  //_Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）

#include#include#include#include 
using namespace std;
//1、查找内置数据类型
class GreaterFive{public:
    bool operator()(int val){return val >5;
    }
};
void test01(){vectorv;
    for(int i = 0; i< 10; i++)
        v.push_back(i);
    vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    if(it == v.end())
        cout<< "not found"<< endl;
    else
        cout<< "found : "<< *it<< endl;
}
//2、查找自定义数据类型
class Person{public:
    Person(string name, int age){this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
class GReater02{public:
    bool operator()(Person &p){return p.m_Age >20;
    }
};
void test02(){vectorv;
    Person p1("gre", 25);
    Person p2("rqw", 26);
    Person p3("cbt", 23);
    Person p4("defr", 12);
    Person p5("vwet", 29);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GReater02());
    if(it == v.end())
        cout<< "not found"<< endl;
    else
        cout<< "found: name: "<< it->m_Name<< "  age "<< it->m_Age<< endl;
}
int main(){test02();
    return 0;
}

5.2.3 adjacent_find

功能描述：查找相邻重复元素
函数原型：

• adjacent_find(iterator beg, iterator end);
  //查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器
  //beg 开始迭代器
  //end 结束迭代器

#include#include 
#includeusing namespace std;
void test01(){vectorv;
    v.push_back(0);
    v.push_back(2);
    v.push_back(0);
    v.push_back(3);
    v.push_back(1);
    v.push_back(4);
    v.push_back(3);
    v.push_back(3);
    vector::iterator pos = adjacent_find(v.begin(), v.end());
    if(pos == v.end())
        cout<< "not found"<< endl;
    else
        cout<< "found ! the num is : "<< *pos<< endl;
}
int main(){test01();
    return 0;
}

5.2.4 binary_search

功能描述：查找指定元素是否存在，底层为二分查找
函数原型：

• bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
  //查找指定的元素，查到返回true 否则false
  //注意：在无序序列中不可用，如果是无序序列结果未知
  //beg 开始迭代器
  //end 结束迭代器
  //value 查找的元素

#include#include#include 
using namespace std;
void test01(){vectorv;
    for (int i = 0; i< 10; i++) {v.push_back(i);
    }
    bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);
    if(ret)
        cout<< "found"<< endl;
    else
        cout<< "not found"<< endl;
}
int main(){test01();
    return 0;
}

5.2.5 count

功能描述： 统计元素个数
函数原型：

• count(iterator beg, iterator end, value);
  //统计元素出现次数
  //beg 开始迭代器
  //end 结束迭代器
  //value 统计的元素

#include#include#include#include 
using namespace std;
//常用查找算法
//1、统计内置数据类型
void test01(){vectorv;
     v.push_back(10);
     v.push_back(40);
     v.push_back(30);
     v.push_back(40);
     v.push_back(20);
     v.push_back(40);
     int num = count(v.begin(), v.end(), 40);
     cout<< " the num of 40 is : "<< num<< endl;
}
//2、统计自定义数据类型
class Person{public:
    Person(string name, int age){this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    bool operator==(const Person &p){if (this->m_Age == p.m_Age)
            return true;
        else
            return false;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
void test02(){vectorv;
    Person p1("liubei", 35);
    Person p2("guanyu", 35);
    Person p3("zhangfei", 35);
    Person p4("zhaoyun", 30);
    Person p5("caocao", 40);
    Person p("zhugeliang", 35);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);
    int num = count(v.begin(), v.end(), p);
    cout<< "the num of people the same age as zhugeliang:"<< num<< endl;
}
int main(){test02();
    return 0;
}

5.2.6 count_if

功能描述：按条件统计元素个数
函数原型：

• count_if(itreator beg, iterator end, _pred);
  //按条件统计元素出现次数
  //beg 开始迭代器
  //end 结束迭代器
  //_Pred 谓词

class Greater20{public:
    bool operator()(int val){return val >20;
    }
};
void test01(){vectorv;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
    cout<< "dayu 20 num : "<< num<< endl;
}

5.3 常用排序算法

算法简介：

• sort//对容器内元素进行排序
• random_shuffle//洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
• merge//容器元素合并，并存储到另一容器中
• reverse//反转指定范围的元素

5.3.1 sort

功能描述：对容器内元素进行排序
函数原型：

• sort(iterator beg, iterator end, _Pred);
  //按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
  //beg 开始迭代器
  //end 结束迭代器
  //_Pred
  谓词

5.3.2 random_shuffle

函数原型：

• random_shuffle(iterator beg, iterator end);
  //指定范围内的元素随机调整次序

使用时记得加随机数种子srand((unsigned int)time(NULL));

#include#include#include 
#includeusing namespace std;
void myPrint(int val){cout<< val<< " ";
}
void test01(){vectorv;
    for(int i = 0; i< 10; i++){v.push_back(i);
    }
    //利用洗牌 算法 打乱顺序
    random_shuffle(v.begin(), v.end());
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout<< endl;
}
int main(){srand((unsigned int)time(NULL));
    test01();
    return 0;
}

5.3.3 merge

功能描述：两个容器元素合并，并存储到另一容器中
函数原型：

• merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
  //注意：两个容器必须是有序的，并且合并之后也是有序的。
  //beg1 容器1开始迭代器
  //end1 容器1结束迭代器
  //beg2 容器2开始迭代器
  //end2 容器2结束迭代器
  //dest 目标容器开始迭代器

#include#include#include#include 
using namespace std;
void myPrint(int val){cout<< val<< " ";
}
void test01(){vectorv1;
    vectorv2;
    for(int i = 0; i< 10; i++){v1.push_back(i);
        v2.push_back(i+1);
    }
    //目标容器
    vectorvTarget;
    vTarget.resize(v1.size()+v2.size());
    merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
    for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), myPrint);
    cout<< endl;
}
int main(){test01();
    return 0;
}

5.3.4 reverse 反转容器内部元素

函数原型：

• reverse(iterator beg, iterator end);
  //反转指定范围的元素

#include#include#include#include 
using namespace std;
void myPrint(int val){cout<< val<< " ";
}
void test03(){vectorv;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    //反转前
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout<< endl;
    reverse(v.begin(), v.end());
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout<< endl;
}
int main(){test03();
    return 0;
}

5.4 常用拷贝和替换算法

算法简介：

• copy//容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
• replace//将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
• replace_if//容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
• swap//互换两个容器的元素

5.4.1 copy

功能描述：容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
函数原型：

• copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
  //按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
  //dest 目标起始迭代器

#include#include#include 
using namespace std;
void myPrint(int val){cout<< val<< " ";
}
void test02(){vectorv1;
    for (int i = 0; i< 10; i++) {v1.push_back(i);
    }
    vectorv2;
    v2.resize(v1.size());
    copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
    for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
    cout<< endl;
}
int main(){//    test03();
    test02();
    return 0;
}

5.4.2 replace

功能描述：将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
函数原型:

• replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
  //将区间内旧元素替换成新元素

for_each(v.begin(), v.end(), 30, 7);

5.4.2 replace_if

功能描述：将区间内满足条件的元素，替换成指定元素
函数原型:

• replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
  //按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素
  //_pred

示例

谓词代码：

class ReplaceGreater30{public:
    bool operator()(int val){return val >= 30;
    }
};

替换代码 ：将满足条件的元素替换为300

replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 300);

5.4.4 swap

功能描述：互换两个容器的元素
函数原型：

• swap(container c1, container c2);
  //互换两个容器的元素
  //c1 容器1
  //c2 容器2

注意：交换的容器要同种类型

5.5 常用算术生成算法

算数生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为#include
算法简介：

• accumulate//计算容器元素累计总和
• fill//向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

函数原型：

• accumulate(iterator beg, iterator end, value);
  //计算容器元素累计总和
  //value 起始值

int total = accumulate(v.begin(). v.end(), 0);

5.5.2 fill

函数原型：

• fill(iterator beg, iterator end, value);
  //向容器指定区间内填充元素
  //value 填充的值

注意填充时应先确定容器容量是否足够，或应resize容量

fill(v.begin(), v.end(), 100);

5.6 常用集合算法

算法简介：

• set_intersection//求两个容器的交集
• set_union//求两个容器的并集
• set_difference//求两个容器的差集

5.6.1 set_intersection

函数原型：

• set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end3, iterator dest);
  dest 目标容器开始迭代器

注意：两个集合必须是有序序列

vectorvTarget;
    //取两个里面较小的值给目标容器开辟空间
    vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));
    //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
    vector::iterator itEnd = 
            set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(). v2.end(), vTarget.begin());

5.6.1 set_union

函数原型：

• set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end3, iterator dest);
  dest 目标容器开始迭代器

注意：两个集合必须是有序序列

vectorvTarget;
    vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
    //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
    vector::iterator itEnd = 
            set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(). v2.end(), vTarget.begin());

5.6.1 set_difference

函数原型：

• set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end3, iterator dest);
  dest 目标容器开始迭代器

注意：两个集合必须是有序序列

vectorvTarget;
    //取两个里面较大的值给目标容器开辟空间
    vTarget.resize(max(v1.size(), v2.size()));
    //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
    vector::iterator itEnd = 
            set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(). v2.end(), vTarget.begin());

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