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【C++提高編程完結篇：STL算法大合集】-創(chuàng)新互聯(lián)

5 STL常用算法
  • 5.1 常用遍歷算法
    • 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 反轉容器內(nèi)部元素
  • 5.4 常用拷貝和替換算法
    • 5.4.1 copy
    • 5.4.2 replace
    • 5.4.2 replace_if
    • 5.4.4 swap
  • 5.5 常用算術生成算法
    • 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：

  • 算法主要是由頭文件組成。
  • 是所有STL頭文件中大的一個，范圍涉及到比較、交換、查找、遍歷操作、復制、修改等等
  • 體積很小，只包括幾個在序列上面進行簡單數(shù)學運算的模板函數(shù)
  • 定義了一些模板類，用以聲明函數(shù)對象
5.1 常用遍歷算法

算法簡介：

  • for_each//遍歷容器
  • transform//搬運容器到另一個容器中
5.1.1 for_each

函數(shù)原型:

  • for_each(iterator beg, iterator end, _func);
    //遍歷算法 遍歷容器元素
    //beg 開始迭代器
    //end結束迭代器
    //_func 函數(shù)或者函數(shù)對象
//普通函數(shù)
void print01(int val){cout<< val<< " ";
}
//仿函數(shù)
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：搬運容器到另一個容器中
函數(shù)原型：

  • transform(iterator beg1; iterator end1, iterator beg2, _func);
    //beg1 源容器開始迭代器
    //end1 源容器結束迭代器
    //beg2 目標容器開始迭代器
    //_func 函數(shù)或者函數(shù)對象
#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

算法簡介：

  • find//查找元素
  • find_if//按條件查找元素
  • adjacent_find//查找相鄰重復元素
  • binary_search//二分查找法
  • count//統(tǒng)計元素個數(shù)
  • count_if//按條件統(tǒng)計元素個數(shù)
5.2.1 find

查找指定元素， 找到返回指定元素的迭代器，找不到返回結束迭代器end()
函數(shù)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，找不到返回結束迭代器位置
    //beg 開始迭代器
    //end 結束迭代器
    //value 查找的元素
#include#include 
#include#includeusing namespace std;
//查找內(nèi)置數(shù)據(jù)類型
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 自定義數(shù)據(jù)類型
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

按條件查找元素
函數(shù)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，找不到返回結束迭代器位置
    //beg 開始迭代器
    //end 結束迭代器
    //_Pred 函數(shù)或者謂詞（返回bool類型的仿函數(shù)）
#include#include#include#include 
using namespace std;
//1、查找內(nèi)置數(shù)據(jù)類型
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、查找自定義數(shù)據(jù)類型
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：查找相鄰重復元素
函數(shù)原型：

  • adjacent_find(iterator beg, iterator end);
    //查找相鄰重復元素，返回相鄰元素的第一個位置的迭代器
    //beg 開始迭代器
    //end 結束迭代器
#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，底層為二分查找
函數(shù)原型：

  • bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
    //查找指定的元素，查到返回true 否則false
    //注意：在無序序列中不可用，如果是無序序列結果未知
    //beg 開始迭代器
    //end 結束迭代器
    //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： 統(tǒng)計元素個數(shù)
函數(shù)原型：

  • count(iterator beg, iterator end, value);
    //統(tǒng)計元素出現(xiàn)次數(shù)
    //beg 開始迭代器
    //end 結束迭代器
    //value 統(tǒng)計的元素
#include#include#include#include 
using namespace std;
//常用查找算法
//1、統(tǒng)計內(nèi)置數(shù)據(jù)類型
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、統(tǒng)計自定義數(shù)據(jù)類型
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：按條件統(tǒng)計元素個數(shù)
函數(shù)原型：

  • count_if(itreator beg, iterator end, _pred);
    //按條件統(tǒng)計元素出現(xiàn)次數(shù)
    //beg 開始迭代器
    //end 結束迭代器
    //_Pred 謂詞
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

算法簡介：

  • sort//對容器內(nèi)元素進行排序
  • random_shuffle//洗牌 指定范圍內(nèi)的元素隨機調(diào)整次序
  • merge//容器元素合并，并存儲到另一容器中
  • reverse//反轉指定范圍的元素
5.3.1 sort

功能描述：對容器內(nèi)元素進行排序
函數(shù)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，找不到返回結束迭代器位置
    //beg 開始迭代器
    //end 結束迭代器
    //_Pred
    謂詞
5.3.2 random_shuffle

函數(shù)原型：

  • random_shuffle(iterator beg, iterator end);
    //指定范圍內(nèi)的元素隨機調(diào)整次序

使用時記得加隨機數(shù)種子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 打亂順序
    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：兩個容器元素合并，并存儲到另一容器中
函數(shù)原型：

  • merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
    //注意：兩個容器必須是有序的，并且合并之后也是有序的。
    //beg1 容器1開始迭代器
    //end1 容器1結束迭代器
    //beg2 容器2開始迭代器
    //end2 容器2結束迭代器
    //dest 目標容器開始迭代器
#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);
    }
    //目標容器
    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 反轉容器內(nèi)部元素

函數(shù)原型：

  • reverse(iterator beg, iterator end);
    //反轉指定范圍的元素
#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);
    //反轉前
    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 常用拷貝和替換算法

算法簡介：

  • copy//容器內(nèi)指定范圍的元素拷貝到另一容器中
  • replace//將容器內(nèi)指定范圍的舊元素修改為新元素
  • replace_if//容器內(nèi)指定范圍滿足條件的元素替換為新元素
  • swap//互換兩個容器的元素
5.4.1 copy

功能描述：容器內(nèi)指定范圍的元素拷貝到另一容器中
函數(shù)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，找不到返回結束迭代器位置
    //dest 目標起始迭代器
#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：將容器內(nèi)指定范圍的舊元素修改為新元素
函數(shù)原型:

  • replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
    //將區(qū)間內(nèi)舊元素替換成新元素
for_each(v.begin(), v.end(), 30, 7);
5.4.2 replace_if

功能描述：將區(qū)間內(nèi)滿足條件的元素，替換成指定元素
函數(shù)原型:

  • replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
    //按條件替換元素，滿足條件的替換成指定元素
    //_pred

示例

謂詞代碼：

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

替換代碼 ：將滿足條件的元素替換為300

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

功能描述：互換兩個容器的元素
函數(shù)原型：

  • swap(container c1, container c2);
    //互換兩個容器的元素
    //c1 容器1
    //c2 容器2

注意：交換的容器要同種類型

5.5 常用算術生成算法

算數(shù)生成算法屬于小型算法，使用時包含的頭文件為#include
算法簡介：

  • accumulate//計算容器元素累計總和
  • fill//向容器中添加元素
5.5.1 accumulate

函數(shù)原型：

  • accumulate(iterator beg, iterator end, value);
    //計算容器元素累計總和
    //value 起始值
int total = accumulate(v.begin(). v.end(), 0);
5.5.2 fill

函數(shù)原型：

  • fill(iterator beg, iterator end, value);
    //向容器指定區(qū)間內(nèi)填充元素
    //value 填充的值

注意填充時應先確定容器容量是否足夠，或應resize容量

fill(v.begin(), v.end(), 100);
5.6 常用集合算法

算法簡介：

  • set_intersection//求兩個容器的交集
  • set_union//求兩個容器的并集
  • set_difference//求兩個容器的差集
5.6.1 set_intersection

函數(shù)原型：

  • set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end3, iterator dest);
    dest 目標容器開始迭代器

注意：兩個集合必須是有序序列

vectorvTarget;
    //取兩個里面較小的值給目標容器開辟空間
    vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));
    //返回目標容器的最后一個元素的迭代器地址
    vector::iterator itEnd = 
            set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(). v2.end(), vTarget.begin());
5.6.1 set_union

函數(shù)原型：

  • set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end3, iterator dest);
    dest 目標容器開始迭代器

注意：兩個集合必須是有序序列

vectorvTarget;
    vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
    //返回目標容器的最后一個元素的迭代器地址
    vector::iterator itEnd = 
            set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(). v2.end(), vTarget.begin());
5.6.1 set_difference

函數(shù)原型：

  • set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end3, iterator dest);
    dest 目標容器開始迭代器

注意：兩個集合必須是有序序列

vectorvTarget;
    //取兩個里面較大的值給目標容器開辟空間
    vTarget.resize(max(v1.size(), v2.size()));
    //返回目標容器的最后一個元素的迭代器地址
    vector::iterator itEnd = 
            set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(). v2.end(), vTarget.begin());

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