【C++知识点】STL 常用算法总结(一)

简介: 【C++知识点】STL 常用算法总结(一)

STL常用算法

算法主要是由头文件<algorithm><functional><numeric>组成:


1.<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个,范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等等

2.<numeric>体积很小,只包括几个再序列上面进行简单数学运算的模板函数

3.<functional>定义了一些模板类,用以声明函数对象

遍历算法

for_each

功能描述:实现遍历容器

函数原型:

//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
for_each(iterator beg, iterator end, _func);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法for_each
//普通函数
void print01(int val){
    cout << val << " ";
}
//仿函数
class print02{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << " ";
    }
};
void test01(){
    vector<int>v;
    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;
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}
transform

功能描述:搬运容器到另一个容器中

函数原型:

//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
transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法transform
class Transform
{
public:
    int operator()(int v)
    {
        return v + 100;
    }
};
class Myprint
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << " ";
    }
};
void test01()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++) 
    {
        v.push_back(i);
    }
    vector<int> vTarget;//目标容器
    vTarget.resize(v.size()); //目标容器需要提前开辟空间
    transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), Transform());
    for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), Myprint());
    cout << endl;
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}

查找算法

find

功能描述: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:

//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
find(iterator beg, iterator end, value);

案例:

vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10;i++){
    v.push_back(i);
}
//查找容器中是否有9这个元素
vector<int>::iterator it =find(v.begin(), v.end(), 9);
if(it == v.end()){
    cout << "not found " << endl;
}
else
{
    cout << " found: " << *it << endl;
}
find_if

功能描述:按条件查找元素

函数原型:

//按值查找元素,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)
find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<string>
//常用查找算法
//find_if
class GreaterFive
{
public:
    bool operator()(int val){
        return val == 5;
    }
};
void test01()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //查找容器中是否有5这个元素
    vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    if (it == v.end())
    {
        cout << "not found " << endl;
    }
    else
    {
        cout << " found: " << *it << endl;
    }
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}
adjacent_find

功能描述:查找相邻重复元素

函数原型:

//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
adjacent_find(iterator beg, iterator end);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用查找算法
//adjacent_find
void test01()
{
    vector<int> v={0,2,2,1,3,4,4};
    vector<int>::iterator pos = adjacent_find(v.begin(), v.end());
    if (pos == v.end())
    {
        cout << "not found " << endl;
    }
    else
    {
        cout << "found : " << *pos << endl;
    }
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}
binary_search

功能描述:查找指定元素是否存在

函数原型:

//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
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//value 查找的元素
bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用查找算法binary_search
void test01()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    // v.push_back(2);//如果是无序序列,结果未知
    //查找容器中是否有9这个元素
    //注意:容器必须是有序的序列
    bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);
    if (ret)
    {
        cout << "found" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "not found" << endl;
    }
}
int main() {
    test01();
    return 0;
}
count

功能描述:统计元素个数

函数原型:

//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
count(iterator beg,iterator end, value);
count_if

功能描述:按条件统计元素个数

函数原型:

//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
count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<string>
//常用查找算法
//count_if
class Greater10
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 10;
    }
};
int main()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    //统计容器中大于10元素有几个
    int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater10());
    cout << "greater than 10's num is :" << num << endl;
    return 0;
}

排序算法

sort

功能描述:对容器内元素进行排序

函数原型:

//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
sort(iterator beg, iterator end, _Pred);

案例:

vector<int> v={10,30,20,15,33}
//升序
sort(v.begin(), v.end());
//降序
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>())
random_shuffle

功能描述:洗牌指定范围内的元素随机调整次序

函数原型:

//指定范围内的元素随机调整次序
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
random_shuffle(iterator beg, iterator end);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<ctime>
//常用排序算法random_shuffle
void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    srand((unsigned int)time(NULL));
    vector<int> v={1,2,3,4,5};
    //利用洗牌打乱顺序
    random_shuffle(v.begin(), v.end());
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;
}
int main() 
{
    test01();
    return 0;
}
merge

功能描述:两个容器元素合并,并存储到另一个容器中

函数原型:

//容器元素合并,并存储到另一个容器中
//注意:两个容器必须是有序的
//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
merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

案例:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用排序算法merge
void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}
void test01()
{
    vector<int> v1={1,3,5,9,11};
    vector<int> v2={2,4,8,12};
    //目标容器
    vector<int> vTarget;
    //提前给目标容器分配空间
    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;
}
reverse

功能描述:将容器内元素进行反正

函数原型:

//反转指定范围的元素
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
reverse(iterator beg, iterator end);
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