3.9 map/ multimap容器
3.9.1 map基本概念
简介：
map中所有元素都是pair
pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值）
所有元素都会根据元素的键值自动排序
本质：map/multimap属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现
优点：可以根据key值快速找到value值
map和multimap区别：
- map不允许容器中有重复key值元素
- multimap允许容器中有重复key值元素
3.9.2 map构造和赋值
构造：
map<T1, T2> mp; //map默认构造函数:
map(const map &mp); //拷贝构造函数
赋值：
map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符
#include<iostream> using namespace std; #include<map> //map容器 构造和赋值 void printMap(map<int, int>& m) { for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << "key = " << it->first << "\t\tvalue = " << it->second << endl; } cout << endl; } void test01() { //创建map容器 map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 10)); m.insert(pair<int, int>(3, 20)); m.insert(pair<int, int>(2, 10)); m.insert(pair<int, int>(4, 40)); printMap(m); //会自动按照key排序 //2、拷贝构造 map<int, int>m2(m); printMap(m2); //3、赋值 map<int, int>m3; m3 = m2; printMap(m3); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
key = 1 value = 10 key = 2 value = 10 key = 3 value = 20 key = 4 value = 40 key = 1 value = 10 key = 2 value = 10 key = 3 value = 20 key = 4 value = 40 key = 1 value = 10 key = 2 value = 10 key = 3 value = 20 key = 4 value = 40 请按任意键继续. . .
3.9.3 map大小和交换
函数原型：
size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空
swap(st);//交换两个集合容器
#include<iostream> using namespace std; #include<map> //map容器 大小和交换 void printMap(map<int, int>& m) { for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; } cout << endl; } //大小 void test01() { map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 100)); m.insert(pair<int, int>(2, 200)); m.insert(pair<int, int>(3, 300)); if (m.empty()) { cout << "m为空" << endl; } else { cout << "m不为空" << endl; cout << "m的大小：" << m.size() << endl; } } //交换 void test02() { map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 100)); m.insert(pair<int, int>(2, 200)); m.insert(pair<int, int>(3, 300)); map<int, int>m2; m2.insert(pair<int, int>(11, 10)); m2.insert(pair<int, int>(22, 20)); cout << "交换前：" << endl; printMap(m); printMap(m2); m.swap(m2); cout << "交换后：" << endl; printMap(m); printMap(m2); } int main() { test02(); system("pause"); return 0; }
交换前： key = 1 value = 100 key = 2 value = 200 key = 3 value = 300 key = 11 value = 10 key = 22 value = 20 交换后： key = 11 value = 10 key = 22 value = 20 key = 1 value = 100 key = 2 value = 200 key = 3 value = 300 请按任意键继续. . .
3.9.4 map插入和删除
函数原型：
insert(elem);//在容器中插入元素。
clear();//清除所有元素
erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end);//删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(key);//删除容器中键为key的键值对。
#include<iostream> using namespace std; #include<map> //map容器 插入和删除 void printMap(map<int, int>& m) { for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; } cout << endl; } //大小 void test01() { map<int, int>m; //插入 //第一种 m.insert(pair<int, int>(1, 10)); //第二种 m.insert(make_pair(2, 20)); //第三种 m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30)); //第四种 m[4] = 40; printMap(m); cout << "m[4] = " << m[4] << endl; //cout << "m[5] = " << m[5] << endl; cout << "\n"; //删除 m.erase(m.begin()); printMap(m); m.erase(3); //按照key删除 printMap(m); m.erase(30); //就不会删除，以为没key==30 printMap(m); m.erase(m.begin(), m.end()); m.clear(); printMap(m); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
key = 1 value = 10 key = 2 value = 20 key = 3 value = 30 key = 4 value = 40 m[4] = 40 key = 2 value = 20 key = 3 value = 30 key = 4 value = 40 key = 2 value = 20 key = 4 value = 40 key = 2 value = 20 key = 4 value = 40 请按任意键继续. . .
3.9.5 map查找和统计
函数原型：
find(key);//查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
count(key);//统计key的元素个数
#include<iostream> using namespace std; #include<map> //map容器 查找和统计 void test01() { //查找 map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 10)); m.insert(pair<int, int>(2, 20)); m.insert(pair<int, int>(3, 30)); m.insert(pair<int, int>(3, 40)); //未插入进去 map<int, int>::iterator pos = m.find(3); if (pos != m.end()) { cout << "查到了元素 key =" << pos->first << " value = " << pos->second << endl; } else { cout << "未找到元素" << endl; } //统计 //map不允许插入重复的key //multimap的count统计可能大于1 int num = m.count(3); //要么为0 要么为1 cout << "num = " << num << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
查到了元素 key =3 value = 30 num = 1 请按任意键继续. . .
3.9.6 map容器排序
学习目标：map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序，掌握如何改变排序规则
主要技术点：利用仿函数，可以改变排序规则
#include<iostream> using namespace std; #include<map> //map容器 查找和统计 class MyCompare { public: bool operator()(int v1, int v2) const { //降序 return v1 > v2; } }; void test01() { map<int, int, MyCompare>m; m.insert(make_pair(1, 10)); m.insert(make_pair(5, 50)); m.insert(make_pair(2, 20)); m.insert(make_pair(3, 30)); m.insert(make_pair(4, 40)); for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
key = 5 value = 50 key = 4 value = 40 key = 3 value = 30 key = 2 value = 20 key = 1 value = 10 请按任意键继续. . .
总结：
利用仿函数可以指定map容器的排序规则
对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则,同set容器
3.10 案例-员工分组
案例描述
公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
随机给10名员工分配部门和工资
通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
分部门显示员工信息
实现步骤
创建10名员工，放到vector中
遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组
分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入到multimap容器中
分部门显示员工信息
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<string> #include<map> #include<ctime> #define CEHUA 0 #define MEISHU 1 #define YANFA 2 class Worker { public: string m_Name; int m_Salary; }; //创建员工 void createWorker(vector<Worker>& v) { string nameSeed = "ABCDEFGHIJ"; for (int i = 0; i < 10; i++) { Worker worker; worker.m_Name = "员工"; worker.m_Name += nameSeed[i]; worker.m_Salary = rand() % 10001 + 10000; //10000~20000 //将员工放入容器中 v.push_back(worker); } } //实现员工分组 void setGroup(vector<Worker>& v, multimap<int, Worker>&m) { for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { //产生随机部分编号 int deptId = rand() % 3; //0 1 2 //将员工插入到分组中 //key:部门编号 value:具体员工 m.insert(make_pair(deptId, *it)); } } //分组显示 void showWorkerByGroup(multimap<int, Worker>& m) { cout << "策划部门：" << endl; multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA); int count = m.count(CEHUA); //统计具体人数 int index = 0; for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) { cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl; } cout << "--------------------------------" << endl; cout << "美术部门：" << endl; pos = m.find(MEISHU); count = m.count(MEISHU); //统计具体人数 index = 0; for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) { cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl; } cout << "--------------------------------" << endl; cout << "研发部门：" << endl; pos = m.find(YANFA); count = m.count(YANFA); //统计具体人数 index = 0; for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) { cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl; } } void test01() { srand((unsigned int)time(NULL)); //1、创建员工 vector<Worker>vWorker; createWorker(vWorker); //2、员工分组 multimap<int, Worker>mWorker; setGroup(vWorker, mWorker); //3、分组显示员工 showWorkerByGroup(mWorker); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
策划部门： 姓名：员工D 工资：17422 -------------------------------- 美术部门： 姓名：员工A 工资：13493 姓名：员工B 工资：17445 姓名：员工C 工资：12582 姓名：员工E 工资：18675 姓名：员工F 工资：12688 姓名：员工H 工资：11822 -------------------------------- 研发部门： 姓名：员工G 工资：10555 姓名：员工I 工资：13275 姓名：员工J 工资：11266 请按任意键继续. . .
4 STL- 函数对象
4.1 函数对象
4.1.1 函数对象概念
概念：
重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象
函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数
本质：函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数
4.1.2 函数对象使用
特点：
- 函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
- 函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
- 函数对象可以作为参数传递
#include<iostream> using namespace std; //函数对象 （仿函数） class MyAdd { public: int operator()(int v1, int v2) { return v1 + v2; } }; //1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值 void test01() { MyAdd myAdd; cout << myAdd(10, 10) << endl; //像普通函数的调用 } //2、函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态 class MyPrint { public: MyPrint() { this->count = 0; } void operator()(string test) { cout << test << endl; this->count++; } int count; //内部自己的状态 }; void test02() { MyPrint myPrint; myPrint("hello world"); myPrint("hello world"); myPrint("hello world"); cout << "myPrint调用次数为：" << myPrint.count << endl; } //3、函数对象可以作为参数进行传递 void doPrint(MyPrint&mp, string test) { mp(test); } void test03() { MyPrint myPrint; doPrint(myPrint, "Hello c++"); } int main() { test01(); test02(); test03(); system("pause"); return 0; }
20 hello world hello world hello world myPrint调用次数为：3 Hello c++ 请按任意键继续. . .
4.2 谓词
4.2.1 谓词概念
概念：
- 返回bool类型的仿函数称为谓词
- 如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
- 如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词
4.2.2 一元谓词
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //仿函数 返回值类型是bool数据类型 称为谓词 //一元谓词 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 有没有大于5的数字 //GreaterFive() 匿名函数对象 vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive()); if (it == v.end()) { cout << "未找到" << endl; } else { cout << "找到了大于5的数字为：" << *it << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
找到了大于5的数字为：6 请按任意键继续. . .
4.2.3 二元谓词
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //仿函数 返回值类型是bool数据类型 称为谓词 //二元谓词 class MyCompare { public: bool operator()(int val1, int val2) { return val1 > val2; } }; void test01() { vector<int> v; v.push_back(10); v.push_back(40); v.push_back(20); v.push_back(30); v.push_back(50); sort(v.begin(), v.end()); for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; //使用函数对象 改变算法策略， 变为排序规则为从大到小 sort(v.begin(), v.end(), MyCompare()); //降序 for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 50 50 40 30 20 10 请按任意键继续. . .
4.3 内建函数对象
4.3.1 内建函数对象意义
概念：STL内建了一些函数对象
分类:
- 算术仿函数
- 关系仿函数
- 逻辑仿函数
用法：
- 这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
- 使用内建函数对象，需要引入头文件
#include<functional>
4.3.2 算术仿函数
功能描述：实现四则运算；其中negate是一元运算，其他都是二元运算
仿函数原型：
template<class T> T plus<T>//加法仿函数
template<class T> T minus<T>//减法仿函数
template<class T> T multiplies<T>//乘法仿函数
template<class T> T divides<T>//除法仿函数
template<class T> T modulus<T>//取模仿函数
template<class T> T negate<T>//取反仿函数
#include<iostream> using namespace std; #include<functional> //内建函数对象 算术仿函数 //negate 一元仿函数 取反仿函数 //plus 二元仿函数 加法 void test01() { negate<int>n; cout << n(50) << endl; //取反 plus<int>a; cout << a(1, 2) << endl; //加法 } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
-50 3 请按任意键继续. . .
总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 #include <functional>
4.3.3 关系仿函数
功能描述：实现关系对比
仿函数原型：
template<class T> bool equal_to<T>//等于
template<class T> bool not_equal_to<T>//不等于
template<class T> bool greater<T>//大于
template<class T> bool greater_equal<T>//大于等于
template<class T> bool less<T>//小于
template<class T> bool less_equal<T>//小于等于
#include<iostream> using namespace std; #include<algorithm> #include<vector> //关系仿函数 //大于 greater class MyCompare { public: bool operator()(int v1, int v2) { return v1 > v2; } }; void test01() { vector<int>v; v.push_back(10); v.push_back(30); v.push_back(40); v.push_back(20); v.push_back(50); for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; //降序 //sort(v.begin(), v.end(), MyCompare()); //greater<int>() 内建函数对象 sort(v.begin(), v.end(), greater<int>()); for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 30 40 20 50 50 40 30 20 10 请按任意键继续. . .
4.3.4 逻辑仿函数
函数原型：
template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
template<class T> bool logical_or<T> //逻辑或
template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非
#include<iostream> using namespace std; #include<algorithm> #include<vector> #include<functional> //内建函数对象 逻辑仿函数 //逻辑非 logical_not void test01() { vector<bool>v; v.push_back(true); v.push_back(false); v.push_back(true); v.push_back(false); for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; //逻辑非 取反 vector<bool> v2; v2.resize(v.size()); //先要给容器开辟空间 再搬运 transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>()); //搬运函数 for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
1 0 1 0 0 1 0 1 请按任意键继续. . .
5 STL- 常用算法
概述:
- 算法主要是由头文件
<algorithm><functional><numeric>组成。
<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
<numeric>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
<functional>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
功能描述：实现遍历容器
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
#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); //普通函数放 函数名 cout << endl; for_each(v.begin(), v.end(), print02()); //匿名函数放 匿名函数对象 cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 请按任意键继续. . .
5.1.2 transform
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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用遍历算法 transform class Transform { public: int operator()(int v) { return v; } }; 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()); //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(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 请按任意键继续. . .
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
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：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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //查找 内置数据类型 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(v.begin(), v.end(), 5); if (it == v.end()) { cout << "没有找到" << endl; } else { cout << "找到：" << *it << endl; } } class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } //重载== 底层find知道如何对比person数据类型 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(){ vector<Person>v; //创建数据 Person p1("aaa", 10); Person p2("bbb", 20); Person p3("ccc", 30); Person p4("ddd", 40); //放入容器 v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); Person pp("bbb", 20); vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), pp); if (it == v.end()) { cout << "没有找到" << endl; } else { cout << "找到元素 姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl; } } int main() { test02(); system("pause"); return 0; }
找到元素 姓名：bbb 年龄：20 请按任意键继续. . .
5.2.2 find_if
功能描述：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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用查找算法 find_if //1、查找内置数据类型 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); } vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive()); if(it==v.end()){ cout << "没有找到" << endl; } else { cout << "找到大于5的数字为：" << *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 Greater20 { public: bool operator()(Person& p) { return p.m_Age > 20; } }; void test02() { vector<Person>v; //创建数据 Person p1("aaa", 10); Person p2("bbb", 20); Person p3("ccc", 30); Person p4("ddd", 40); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); //查找年龄大于20的人 vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20()); if (it == v.end()) { cout << "没有找到" << endl; } else { cout << "找到姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl; } } int main() { test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
找到大于5的数字为：6 找到姓名：ccc 年龄：30 请按任意键继续. . .
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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的查找算法 adjacent_find void test01() { vector<int>v; 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<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end()); if (it == v.end()) { cout << "未找到相邻重复元素" << endl; } else { cout << "找到：" << *it << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
找到：3 请按任意键继续. . .
5.2.4 binary_search
功能描述：查找指定元素是否存在
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
beg：开始迭代器
end：结束迭代器
value：查找的元素
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的查找算法 binary_search void test01() { vector<int>v; for (int i = 0; i < 10; i++) { //容器必须是有序序列 v.push_back(i); } //v.push_back(2); //添加这句会显示未找到 bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9); if (ret) { cout << "找到了元素" << endl; } else { cout << "未找到" << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
找到了元素 请按任意键继续. . .
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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的查找算法 count //1、统计内置数据类型 void test01() { 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); int num = count(v.begin(), v.end(), 40); cout << "40的元素个数：" << 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() { vector<Person>v; Person p1("张三", 18); Person p2("李四", 18); Person p3("王五", 18); Person p4("张三", 20); Person p5("张三", 22); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); v.push_back(p5); Person p("赵六", 18); int num = count(v.begin(), v.end(), p); cout << "num = " << num << endl; //同岁数的人数 } int main() { test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
40的元素个数：3 num = 3 请按任意键继续. . .
5.2.6 count_if
功能描述：按条件统计元素个数
函数原型：count_if(iterator 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
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的查找算法 count_if //1、统计内置数据类型 class Greater20 { public: bool operator()(int val) { return val > 20; } }; void test01() { 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); int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20()); //统计大于20的数个数 cout << "大于20的元素个数：" << 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; } string m_Name; int m_Age; }; class AgeGreater18 { public: bool operator()(const Person&p) { //const对比过程不能修改 return p.m_Age > 18; } }; void test02() { vector<Person>v; Person p1("张三", 18); Person p2("李四", 18); Person p3("王五", 18); Person p4("张三", 20); Person p5("张三", 22); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); v.push_back(p5); int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeGreater18()); cout << "大于18岁的人数个数：" << num << endl; //大于18岁的人数个数 } int main() { test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
大于20的元素个数：4 大于18岁的人数个数：2 请按任意键继续. . .
5.3 常用排序算法
学习目标：掌握常用的排序算法
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
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> #include<functional> //常用的排序算法 sort void myPrint(int val) { cout << val << " "; } void test01() { vector<int>v; v.push_back(10); v.push_back(30); v.push_back(50); v.push_back(20); v.push_back(40); //利用sort升序 sort(v.begin(), v.end()); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); cout << endl; //降序 sort(v.begin(), v.end(), greater<int>()); // greater<int>()内建大于 for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 50 50 40 30 20 10 请按任意键继续. . .
5.3.2 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：random_shuffle(iterator beg, iterator end);
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
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> #include<functional> #include<ctime> //常用的排序算法 random_shuffle void myPrint(int val) { cout << val << " "; } void test01() { vector<int>v; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i); } //洗牌打乱 random_shuffle(v.begin(), v.end()); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); cout << endl; } int main() { srand((unsigned int)time(NULL)); //随机数种子 test01(); system("pause"); return 0; }
1 2 3 6 9 7 5 4 0 8 请按任意键继续. . .
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);
容器元素合并，并存储到另一容器中
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
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> #include<functional> //常用的排序算法 merge void myPrint(int val) { cout << val << " "; } void test01() { vector<int>v1; vector<int>v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); v2.push_back(i+1); } //目标容器 vector<int>v3; v3.resize(v1.size() + v2.size()); //提前分配空间 merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin()); for_each(v3.begin(), v3.end(), myPrint); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 请按任意键继续. . .
5.3.4 reverse
功能描述：将容器内元素进行反转
函数原型：reverse(iterator beg, iterator end);
反转指定范围的元素
beg：开始迭代器
end：结束迭代器
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的排序算法 reverse void myPrint(int val) { cout << val << " "; } void test01() { vector<int>v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint); cout << endl; //反转 reverse(v1.begin(), v1.end()); for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 请按任意键继续. . .
5.4 常用拷贝和替换算法
学习目标：掌握常用的拷贝和替换算法
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
beg：开始迭代器
end：结束迭代器
dest：目标起始迭代器
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的拷贝算法 copy void myPrint(int val) { cout << val << " "; } void test01() { vector<int>v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint); cout << endl; //拷贝 vector<int>v2; v2.resize(v1.size()); copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin()); for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 请按任意键继续. . .
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
beg：开始迭代器
end：结束迭代器
oldvalue：旧元素
newvalue：新元素
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的替换算法 replace class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector<int>v1; v1.push_back(10); v1.push_back(10); v1.push_back(200); v1.push_back(200); v1.push_back(30); for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint()); cout << endl; //替换 replace(v1.begin(), v1.end(), 200, 20); for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 10 200 200 30 10 10 20 20 30 请按任意键继续. . .
5.4.3 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
beg：开始迭代器
end：结束迭代器
_pred：谓词
newvalue：替换的新元素
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用的替换算法 replace_if class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; class Greater30 { public: bool operator()(int val) { //替换大于30的 return val > 30; } }; void test01() { vector<int>v1; v1.push_back(10); v1.push_back(10); v1.push_back(200); v1.push_back(200); v1.push_back(30); for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint()); cout << endl; //替换 replace_if(v1.begin(), v1.end(), Greater30(), 20); for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 10 200 200 30 10 10 20 20 30 请按任意键继续. . .
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
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector<int>v1; v1.push_back(10); v1.push_back(10); v1.push_back(200); v1.push_back(200); v1.push_back(30); vector<int>v2; v2.push_back(1); v2.push_back(2); cout << "交换前：" << endl; for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint()); cout << endl; for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint()); cout << endl; //swap swap(v1, v2); cout << "交换后：" << endl; for_each(v1.begin(), v1.end(), MyPrint()); cout << endl; for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
交换前： 10 10 200 200 30 1 2 交换后： 1 2 10 10 200 200 30 请按任意键继续. .
总结：swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型
5.5 常用算术生成算法
学习目标：掌握常用的算术生成算法
注意：算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include <numeric>
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
功能描述：计算区间内 容器元素累计总和
函数原型：accumulate(iterator beg, iterator end, value);
计算容器元素累计总和
beg：开始迭代器
end：结束迭代器
value：起始值
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<numeric> //常用算术生成算法 void test01() { vector<int>v; for (int i = 0; i <= 100; i++) { v.push_back(i); } int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 100); //100+5050 cout << "total = " << total << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
total = 5150 请按任意键继续. . .
5.5.2 fill
功能描述：向容器中填充指定的元素
函数原型：fill(iterator beg, iterator end, value);
向容器中填充元素
beg：开始迭代器
end：结束迭代器
value：填充的值
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<numeric> #include<algorithm> //常用算术生成算法 fill class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector<int>v; v.resize(10); //后期填充 fill(v.begin(), v.end(), 1); for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 请按任意键继续. . .
5.6 常用集合算法
学习目标：掌握常用的集合算法
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
功能描述：求两个容器的交集
函数原型：set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
求两个集合的交集
注意:两个集合必须是有序序列
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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用集合算法 set_intersection class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector<int>v1; vector<int>v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); //0~9 v2.push_back(i+5); //5~14 } //目标容器 vector<int>v3; v3.resize(min(v1.size() , v2.size())); //获取交集 vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin()); //for_each(v3.begin(), v3.end(), MyPrint()); for_each(v3.begin(), itEnd, MyPrint()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
5 6 7 8 9 请按任意键继续. . .
总结：
- 求交集的两个集合必须的有序序列
- 目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
- set_intersection 返回值是交集中最后一个元素的位置
5.6.2 set_union
功能描述：求两个集合的并集
函数原型：set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
求两个集合的并集
注意:两个集合必须是有序序列
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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用集合算法 set_union class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector<int>v1; vector<int>v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); //0~9 v2.push_back(i+5); //5~14 } //目标容器 vector<int>v3; v3.resize(v1.size() + v2.size()); //获取并集 vector<int>::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin()); //for_each(v3.begin(), v3.end(), MyPrint()); for_each(v3.begin(), itEnd, MyPrint()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 请按任意键继续. . .
总结：
- 求并集的两个集合必须的有序序列
- 目标容器开辟空间需要两个容器相加
- set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置
5.6.3 set_difference
功能描述：求两个集合的差集
函数原型：set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
求两个集合的差集
注意:两个集合必须是有序序列
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<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<algorithm> //常用集合算法 set_difference class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector<int>v1; vector<int>v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); //0~9 v2.push_back(i+5); //5~14 } //目标容器 vector<int>v3; v3.resize(max(v1.size(), v2.size())); //获取差集 v1有 v2没有 vector<int>::iterator itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin()); //for_each(v3.begin(), v3.end(), MyPrint()); for_each(v3.begin(), itEnd, MyPrint()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 请按任意键继续. . .
总结：
- 求差集的两个集合必须的有序序列
- 目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
