C++「STL常用算法」

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概述：

○ 算法主要由头文件<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、赋值、修改等;
○ functional定义了一些模板类,用以声明函数对象;
○ numeric体积小,只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数;

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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

for_each算法

• 函数原型:for_each(iterator.begin(),iterator.end(),_func());
  ○ iterator.begin() //起始迭代器
  ○ iterator.end() //结束迭代器
  ○ _func() //函数或者函数对象

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

//普通函数
void printTest01(int data) {
	cout << data << ' ';
}

//仿函数
class printTest02 {
public:
	void operator()(int data) {
		cout << data << ' ';
	}
};

void test01() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i + 1);
	}
	cout << "普通函数：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), printTest01);	//提供函数名
	cout << endl;

}

void test02() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i + 1);
	}
	cout << "仿函数：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), printTest02());	//注意加括号
}


int main() {
	test01();
	test02();
	return 0;
}

/*
普通函数：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
仿函数：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
*/

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transform算法

• 函数原型:transform(iterator.begin1,iterator.end,iterator.begin2,_func);
  ○ iterator.begin1() //源容器起始迭代器
  ○ iterator.end() //源容器结束迭代器
  ○ iterator.begin1() //目标容器起始迭代器
  ○ _func() //函数或者函数对象

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class testTransform01 {
public:
	int operator()(int value) {
		return value;
	}
};

void printTest01(int data) {
	cout << data << ' ';
}

void test01() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i + 1);
	}

	vector<int> vTarget;
	vTarget.resize(v.size());	//此行代码非常重要，因为目标容器本身没有空间，需要提提前预留空间

	transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(),testTransform01());

	for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), printTest01);
}

int main() {
	test01();
	return 0;
}
/*
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
*/

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常用的查找算法

• 简介:
  ○ find(); //查找
  ○ find_if(); //按条件查找
  ○adjacent_find(); //查找相邻重复元素
  ○ binary_search(); //二分查找
  ○ count(); //计数
  ○count_if(); //按条件计数

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find算法

• 功能简介:查找指定元素,找到返回元素迭代器位置,否则返回结束迭代器位置;
• 函数原型:find(beginID,endID,value);
• 注意:要用迭代器接收返回值;

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void test01() {
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i - 1);
	}

	vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 8);
	if (it != v.end()) {
		cout << "找到元素了"<< endl;
	}
	else {
		cout << "没有找到" << endl;
	}
}

int main() {
	test01();
	return 0;
}
/*
找到元素了

*/

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find_if算法

• 函数原型：find_if(beginID,endID,_Pred);
  ○ _Pred – 函数或者谓词

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adjacent_find算法

• 功能:返回相邻元素第一个位置的迭代器;
• 函数原型：adjacent_find(beginID,endID);

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binary_search算法

• 功能描述：查找指定元素是否存在
• 函数原型：bool binary_search(beginID,endID,value);

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count算法

• 函数原型：count(beginID,endID,value);

count_if算法

• 函数原型：count_if(beginID,endID,_Prad);

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常用排序算法

sort算法

• 函数原型：sort(beginID,endID,_Pred);
• 默认从小到大排序

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random_shuffle算法

• 功能：洗牌，将指定范围内的元素随机调整次序；
• 函数原型：random_shuffle(beginID,endID);
• 使用时需要加入随机数种子才真正的随机
  ○ 头文件：<ctime>
  ○srand((unsigned int)time(NULL));

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merge算法

• 功能描述：将两个容器的元素合并，并存储到另一个容器中；
• 函数原型：

merge(beginID1,endID1,beginID2,endID2,dest)
    //dest目标容器的开始迭代器

• 注意：
  ○ 此处注意预留空间；
  ○ 两个源容器需要是有序序列；
  ○ 并且两者的顺序是一致的，要么递增，要么递减;

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reverse算法

• 功能：将容器内的元素进行反转；
• 函数原型：reverse(beginID,endID);

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常用拷贝和替换算法

copy算法

• 函数功能：将容器中指定范围内的元素拷贝到另一个容器中；
• 函数原型：copy(beginID,endID,Dest);

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replace算法

• 功能简介：将容器内指定范围内的元素修改为新元素；
• 函数原型：replace(beginID,endID,oldvalue,newvalue);

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replace_if算法

• 功能简介：将容器内满足条件的元素修改为指定元素；
• 函数原型：replace_if(beginID,endID,_Pred,newvalue);
  //_Pred – 谓词，判断条件

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swap函数

• 功能描述：互换两个容器的元素；
• 函数原型：swap(container1,container2);
• 注意：两个容器的类型要一致；

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常用算术生成算法

accumulate算法

• 功能描述：计算区间内，容器元素累计总和；
• 头文件：
• 函数原型：accumulate(beginID,endID,value);
  ○ value – 起始值累加值，将容器指定区间值累加后会加上这个值；

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fill算法

• 函数功能：将指定区间内的填充元素；
• 头文件：
• 函数原型：fill(beginID,endID,value);

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常用的集合算法

set_intersection函数

• 函数功能：取交集；
• 函数原型：set_intersection(beg1,end1,beg2,end2,dest);
• 注意：两个集合必须是有序集合;
• 通常dest容器的空间用min方法获取两个容器中size的较小值；

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set_union函数

• 函数功能：取并集；
• 函数原型：set_union(beg1,end1,beg2,end2,dest);
• 注意：两个集合必须是有序集合;

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set_difference函数

• 函数功能：取差集；
• 函数原型：set_difference(beg1,end1,beg2,end2,dest);
• 注意：两个集合必须是有序集合;