C++ <algorithm>头文件

本文详细介绍了C++标准模板库(STL)中的几种常用算法,包括遍历算法for_each、查找算法find及排序算法sort,并提供了丰富的代码示例。

 

转载自:http://blog.youkuaiyun.com/tianshuai1111/article/details/7674327#comments
更多英文内容请参考:http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/
<algorithm>是c++特有的STL模板的算法头文件 包含了一些特定的算法函数 
包括sort(),stable_sort(),partical_sort(),nth_element()等常用的算法函数 
一、巡防算法
for_each(容器起始地址,容器结束地址,要执行的方法)

 
  1. #include <iostream>

  2. #include <algorithm>

  3. #include <vector>

  4. using namespace std;

  5.  
  6. template<class T>

  7. struct plus2

  8. {

  9. void operator()(T&x)const

  10. {

  11. x+=2;

  12. }

  13.  
  14. };

  15.  
  16. void printElem(int& elem)

  17. {

  18. cout << elem << endl;

  19. }

  20.  
  21. int main()

  22. {

  23. int ia[]={0,1,2,3,4,5,6};

  24. for_each(ia,ia+7,printElem);//输出

  25.  
  26. int ib[]={7,8,9,10,11,12,13};

  27. vector<int> iv(ib,ib+7);

  28. for_each(iv.begin(),iv.end(),plus2<int>());//更改元素

  29. for_each(iv.begin(),iv.end(),printElem);//输出

  30. return 0;

  31. }


二、find算法
   int *find(int *begin,int *end,int  value)

   前闭后合的区间 begin,end中,查找value如果查找到了就返回第一个符合条件的元素,否则返回end指针

 

 
  1. #include <iostream>

  2. #include <algorithm>

  3. using namespace std;

  4.  
  5. void printElem(int& elem)

  6. {

  7. cout << elem << endl;

  8. }

  9.  
  10. int main()

  11. {

  12. int ia[]={0,1,2,3,4,5,6};

  13. int *i= find(ia,ia+7,9);//在整个数组中查找元素 9

  14. int *j= find(ia,ia+7,3);//在整个数组中查找元素 3

  15. int *end=ia+7;//数组最后位置

  16. if(i == end)

  17. cout<<"没有找到元素 9"<<endl;

  18. else

  19. cout<<"找到元素9"<<endl;

  20.  
  21. if(j == end)

  22. cout<<"没有找到元素 3"<<endl;

  23. else

  24. cout<<"找到元素"<<*j<<endl;

  25. return 0;

  26. }

三、排序算法

STL里面有个sort函数,可以直接对数组排序,复杂度为n*log2(n)。sort()定义在在头文件<algorithm>中。sort函数是标准模板库的函数,已知开始和结束的地址即可进行排序,可以用于比较任何容器(必须满足随机迭代器),任何元素,任何条件,执行速度一般比qsort要快。另外,sort()是类属函数,可以用于比较任何容器,任何元素,任何条件。具体事例如下:

 

 
  1. char ch[20]="sdasdacsdasdas";

  2. cout<<ch<<endl;

  3. sort(ch,ch+14);

  4. cout<<ch<<endl;

注意:缺省是升序排序。sort中一个改变排序顺序的例子如下(降序):

 

 
  1. #include<iostream>

  2. #include<algorithm>

  3. using namespace std;

  4. bool cmp (const int a, const int b)

  5. {

  6. return a > b;

  7. }

  8. int main()

  9. {

  10. int data[5];

  11. for(int i = 0; i < 5; i++)

  12. cin >> data[i];

  13. sort(data, data + 5, cmp);

  14. return 0;

  15. }

这个函数可以传两个参数或三个参数。第一个参数是要排序的区间首地址,第二个参数是区间尾地址的下一地址。也就是说,排序的区间是[a,b)。简单来说,有一个数组int a[100],要对从a[0]到a[99]的元素进行排序,只要写sort(a,a+100)就行了,默认的排序方式是升序。如需要对数组t的第0到len-1的元素排序,就写sort(t,t+len);对向量v排序也差不多,sort(v.begin(),v.end());排序的数据类型不局限于整数,只要是定义了小于运算的类型都可以,比如字符串类string。
 如果是没有定义小于运算的数据类型,或者想改变排序的顺序,就要用到第三参数——比较函数。比较函数是一个自己定义的函数,返回值是bool型,它规定了什么样的关系才是“小于”。想把刚才的整数数组按降序排列,可以先定义一个比较函数cmp:

 

 
  1. bool cmp(int a,int b)

  2. {

  3. return a>b;

  4. }

排序的时候就写sort(a,a+100,cmp);
假设自己定义了一个结构体node:

 

 
  1. struct node{

  2. int a;

  3. int b;

  4. double c;

  5. };

有一个node类型的数组node arr[100],想对它进行排序:先按a值升序排列,如果a值相同,再按b值降序排列,如果b还相同,就按c降序排列。就可以写这样一个比较函数:
以下是代码片段:

 

 
  1. bool cmp(node x,node y)

  2. {

  3. if(x.a!=y.a) return x.a

  4. if(x.b!=y.b) return x.b>y.b;

  5. return return x.c>y.c;

  6. }

排序时写sort(arr,a+100,cmp);
最后看一个完整的实例,一道题目“文件名排序 ”。
以下是代码片段:

 

 
  1. #include<iostream>

  2. #include<algorithm>

  3. #include<string>

  4. using namespace std;

  5. //定义一个结构体来表示文件,a代表文件名,b代表文件类型(要么"File"要么"Dir")

  6. struct node{

  7. string a,b;

  8. };

  9. //ASCII码中,所有大写字母排在所有小写字母前面,'A'<'Z'<'a'<'z'

  10. //而这题要求忽略大小写,所以不能直接用字符串的比较。自定义了一个lt函数,就是less than的意思

  11. //先把两个字符串全部转化为小写,再比较大小(字典序)

  12. bool lt(string x,string y)

  13. {

  14. int i;

  15. for(i=0;i<x.length();i++)

  16. if(x[i]>='A'&&x[i]<='Z')

  17. x[i]='a'+(x[i]-'A');

  18. for(i=0;i<y.length();i++)

  19. if(y[i]>='A'&&y[i]<='Z')

  20. y[i]='a'+(y[i]-'A');

  21. return x<y;

  22. }

  23. //自定义的比较函数,先按b值升序排列(也就是"Dir"排在"File"前面)

  24. //如果b值相同,再按a升序排列,用的是刚才定义的lt函数

  25. bool comp(node x,node y)

  26. {

  27. if(x.b!=y.b) return x.b<y.b;

  28. return lt(x.a,y.a);

  29. }

  30. int main()

  31. {

  32. node arr[10001];

  33. int size=0;

  34. while(cin>>arr[size].a>>arr[size].b)

  35. size++;

  36. sort(arr,arr+size,comp);

  37. for(int i=0;i<size;i++)

  38. cout<<arr[i].a<<" "<<arr[i].b<<endl;

  39. return 0;

  40. }

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