C++——STL 常用的查找算法

已于 2025-03-15 16:56:31 修改
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分类专栏： c++ 文章标签： c++ 开发语言
于 2025-03-15 15:12:25 首次发布
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版权

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

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);

        // beg 开始迭代器

        // end 结束迭代器

        // value 查找的元素 

  • 示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

// 常用查找算法 find
// 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;
    }
}
// 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;
    }
    // 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;
};

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);
    // 放到容器中
    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(){
    test01();
    test02();
    return 0;
}
// 找到：5
// 找到元素 姓名：bbb 年龄：20

2. find_if 

  • 功能描述
    • 按条件查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
  • 函数原型：
find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

        // 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） 

  • 示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

// 常用查找算法 find_if
// 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;
    }
}
// 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);
    // 放到容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    
    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();
    return 0;
}
// 找到大于5的数字为
// 找到 姓名：ccc 年龄：30

3.  adjacent_find

  • 功能描述：
    • 查找相邻元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器
  • 函数原型：
adjacent_find(iterator beg, iterator end);

        // beg 开始迭代器

        // end 结束迭代器 

  • 示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

// 常用查找算法 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 pos = adjacent_find(v.begin(),v.end());
    if (pos == v.end()){
        cout << "没有找到相邻重复元素" << endl;
    }else{
        cout << "找到相邻重复元素：" << *pos << endl;
    }
}

int main(){
    test01();
    return 0;
}
// 找到相邻重复元素：3

4. binary_search

  • 功能描述：
    • 查找指定元素是否存在，查到返回 true，否则返回false
  • 函数原型：
bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);

        // 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 

  • 示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

// 常用查找算法 binary_search
void test01(){
    vector<int>v;
    for(int i = 0; i < 10; i++){
        v.push_back(i);
    }
    // 查找容器中是否有9 元素
    // 注意：容器必须是有序的序列 如果是无序序列，结果未知。
    bool ret = binary_search(v.begin(),v.end(),9);
    if (ret){
        cout << "找到了元素" << endl;
    }else{
        cout << "未找到元素" << endl;
    }
}

int main(){
    test01();
    return 0;
}
// 找到了元素

5. count

  • 功能描述：
    • 统计元素个数
  • 函数原型：
count(iterator beg, iterator end, value);

        //beg 开始迭代器

        //end 结束迭代器

        //value 统计的元素 

  • 示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

// 常用查找算法 count
// 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的元素个数为: " << num << endl;
}
// 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("刘备",35);
    Person p2("关羽",35);
    Person p3("张飞",35);
    Person p4("赵云",30);
    Person p5("曹操",40);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);
    Person p("诸葛亮",35);
    int num = count(v.begin(),v.end(),p);
    cout << "和诸葛亮年龄一样的个数为: " << num << endl;
}
int main(){
    test01();
    test02();
    return 0;
}
// 40的元素个数为: 3
// 和诸葛亮年龄一样的个数为: 3

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);

        //beg 开始迭代器

        //end 结束迭代器

        //_Perd 谓词 

  • 示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

// 常用查找算法 count_if
// 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(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    int num = count_if(v.begin(),v.end(),Greater20());
    cout << "大于20的元素个数为: " << num << endl;
}
// 统计自定义数据类型
class AgeGreater20
{
public:
    bool operator()(const Person &p){
        return p.m_Age > 20;
    }
};
class Person{
public:
    Person(string name, int age){
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};
void test02(){
    vector<Person>v;
    Person p1("刘备",35);
    Person p2("关羽",35);
    Person p3("张飞",35);
    Person p4("赵云",40);
    Person p5("曹操",20);
    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(),AgeGreater20());
    cout << "大于20岁的人员个数为: " << num << endl;
}
int main(){
    test01();
    test02();
    return 0;
}
// 大于20的元素个数为: 3
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