C++STL中常用的算法：容器遍历和查找（附C++代码）

原创 于 2025-01-11 11:27:45 发布 · 608 阅读 · 10 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#c++ #算法 #开发语言

在这里插入图片描述

💪 图像算法工程师，专业从事且热爱图像处理，图像处理专栏更新如下👇：
📝《图像去噪》
📝《超分辨率重建》
📝《语义分割》
📝《风格迁移》
📝《目标检测》
📝《图像增强》
📝《模型优化》
📝《模型实战部署》
📝《图像配准融合》
📝《数据集》
📝《高效助手》
📝《C++》

在这里插入图片描述

目录

一、常用算法头文件

算法主要是由头文件#include<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。

二、遍历算法

常用的遍历算法接口：

for_each					//遍历容器
transform					//搬运容器到另一个容器中

2.1 for_each算法遍历

实现遍历容器。

2.1.1 函数原型

函数原型：

for_each(iterator beg,iterator end,func);

参数解析：

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

2.1.2 示例代码

for_each算法遍历的示例代码见下：

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

// 普通函数
void print01(int val)
{
    cout << val <<"  ";
}

// 仿函数
class print02
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << "    ";
    }
};

// for_each算法基本用法
void test01()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }

    // 遍历算法
    for_each(v.begin(),v.end(),print01);   // 普通函数把函数名放进去
    cout << endl;

    for_each(v.begin(),v.end(),print02());  // 仿函数则把函数对象放进去
    cout << endl;
}



int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return 0;
}

2.1.3 输出

运行上面2.1.2中代码，输出见下：

在这里插入图片描述

2.2 transform算法遍历

搬运容器到另一个容器中。

2.2.1 函数原型

函数原型：

transform(iterator begl,iterator end1,iterator beg2,_func);

参数解析：

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

2.2.2 示例代码

下面示例代码中，将一个容器中的数据转移到另外一个容器中。

注意：搬运的目标容器必须提前开辟空间，否则无法正常搬运。

示例代码见下：

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

// 仿函数
class Transform
{
public:
    int operator()(int v)
    {
        // return v;
        return v + 100;   // 在搬运过程中可以对数据做处理运算
    }
};

class MyPrint
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << "    ";
    }
};

// 遍历transform算法基本用法
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，否则会报错

   // 将v容器中内容转移到vTarget容器中
   transform(v.begin(),v.end(),vTarget.begin(),Transform());

   // 将vTarget容器中的内容遍历输出
   for_each(vTarget.begin(),vTarget.end(),MyPrint());
   cout << endl;
}



int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return 0;
}

2.2.3 输出

运行上面2.2.2中代码，输出见下：

在这里插入图片描述

三、查找算法

查找算法的常用接口见下：

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

3.1 find查找算法

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()。

3.1.1 函数原型

函数原型：

find(iterator beg,iterator end,value);

参数解析：

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

3.1.2 示例代码

在下面示例代码中有查找内置数据类型和自定义数据类型，代码见下：

#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);   // 不管找到与否，都会返回迭代器
    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()
{
    cout << "下面是自定义数据类型" << endl;
    vector<Person>v;
    // 创建数据
    Person p1("aaa",10);
    Person p2("bbb",20);
    Person p3("ccc",30);
    Person p4("ddd",40);
    Person p5("eee",50);

    // 将上面数据存放到vector容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    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();

    system("pause");
    return 0;
}

3.1.3 输出

运行上面3.1.2中代码，输出见下：

在这里插入图片描述

3.2 find_if查找算法

3.2.1 函数原型

find_if查找算法的原型见下：

find_if(iterator beg,iterator end,_Pred);

参数解析：

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)

3.2.2 示例代码

find_if条件查找算法的示例代码见下，有内置数据类型和自定义数据类型两种情况，代码见下：

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


// 常用查找算法find_if

// 仿函数
class GreaterFive
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 5;
    }
};

// 查找 内置数据类型
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; 
    }
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

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;
    }
};

// 查找 自定义数据类型
void test02()
{
    cout << "下面是自定义数据类型" << endl;
    vector<Person>v;
    // 创建数据
    Person p1("aaa",10);
    Person p2("bbb",20);
    Person p3("ccc",30);
    Person p4("ddd",40);
    Person p5("eee",50);

    // 将上面数据存放到vector容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    // Person pp("bbb",20);

    vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(),v.end(),Greater20());
    if (it == v.end())
    {
        cout << "没有找到！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到元素 姓名：" << it->m_Name << "年龄：" << it->m_Age << endl;
    }
}

int main()
{
    test01();
    test02();

    system("pause");
    return 0;
}

3.2.3 输出

运行上面3.2.2中代码，输出见下：

在这里插入图片描述

3.3 adjacent_find查找算法

查找相邻的重复元素。

3.3.1 函数原型

adjacent_find(iterator beg, iterator end);

参数解析：

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

3.3.2 示例代码

adjacent_find算法查找相邻的重复元素示例代码见下：

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

// 常用查找算法 adjacent_find

// 查找 内置数据类型
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 << "未找到相邻重复元素" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到相邻重复元素" << *pos << endl; 
    }
}

int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return 0;
}

3.3.3 输出

运行上面3.3.2中代码，输出见下：

在这里插入图片描述

上面输出为什么返回的是3，见下，在vector容器中相邻重复的元素：

在这里插入图片描述

3.4 binary_search二分查找算法

查找指定元素是否存在。

3.4.1 函数原型

函数原型见下：

bool binary_search(iterator beg,iterator end, value);

参数解析：

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

补：二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列。

3.4.2 示例代码

binary_search二分查找算法示例代码见下：

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


// 常用查找算法 binary_search

// 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9元素
    // 注意：容器必须是有序的序列
    // 二分查找
    bool ret = binary_search(v.begin(),v.end(),9);
   
    if (ret)
    {
        cout << "找到了" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到"  << endl; 
    }
}

int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return 0;
}

3.4.3 输出

运行上面3.4.2中代码，输出见下：

在这里插入图片描述

3.5 count统计算法

统计容器中元素的个数。

3.5.1 函数原型

函数原型见下：

count(iterator beg,iterator end,value):

参数解析：

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

3.5.2 示例代码

count统计容器中元素个数的示例代码见下，有两种情况，统计内置数据类型和统计自定义数据类。

注意：统计自定义数据类型时，需要配合重载operator==重新写代码。

代码见下：

#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
void test01()
{
    cout << "下面输出是内置数据类型" << endl;
    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);

    // 统计出v容器中有多少个40元素
    int num = count(v.begin(),v.end(),40);

    cout << "40的元素个数为:" << num << endl;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

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;
};

// 查找 自定义数据类型
void test02()
{
    cout << "下面是自定义数据类型" << endl;
    vector<Person>v;
    // 创建数据
    Person p1("李元芳",20);
    Person p2("狄仁杰",20);
    Person p3("鲁班",30);
    Person p4("公孙离",20);
    Person p5("虞姬",50);

    // 将人员数据存放到vector容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    Person p("莱西奥",20);

    int num = count(v.begin(),v.end(),p);

    cout << "和莱西奥同岁的人员个数为：" << num << endl;
   
}

int main()
{
    test01();
    test02();

    system("pause");
    return 0;
}

3.5.3 输出

运行上面3.5.2中代码见下：

在这里插入图片描述

3.6 count_if条件统计算法

按照条件统计元素个数。

3.6.1 函数原型

函数原型见下：

count_if(iterator beg,iterator end,_Pred);

参数解析：

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

3.6.2 示例代码

count_if条件统计算法示例代码中，有两种情况：内置数据类型和自定义数据类型。两种情况都要单独写仿函数，在仿函数中声明好判断条件，代码见下：

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


// 常用查找算法find_if

// 仿函数
class Greator20
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 20;
    }
};

// 查找 内置数据类型
void test01()
{
    cout << "下面输出是内置数据类型" << endl;
    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);

    // 统计成员大于20的个数
    int num =  count_if(v.begin(),v.end(),Greator20());

    cout << "大于20的成员个数为:" << num << endl;

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }

    string m_Name;
    int m_Age;
};

// 仿函数
class AgeCreater20
{
public:
    bool operator()(const Person & p)
    {
        return p.m_Age > 20;
    }
};

// 查找 自定义数据类型
void test02()
{
    cout << endl << "下面是自定义数据类型" << endl;
    vector<Person>v;
    // 创建数据
    Person p1("李元芳",20);
    Person p2("狄仁杰",20);
    Person p3("鲁班",30);
    Person p4("公孙离",20);
    Person p5("虞姬",50);

    // 将人员数据存放到vector容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    // 统计 大于20岁人员个数
    int num = count_if(v.begin(),v.end(),AgeCreater20());

    cout << "大于20岁人员个数为:" << num << endl;
   
}

int main()
{
    test01();
    test02();

    system("pause");
    return 0;
}

3.6.3 输出

运行上面3.6.2中代码，输出见下：

在这里插入图片描述

四、总结

以上就是C++STL中常用的算法：容器遍历和查找的各个接口，希望能帮你理解使用。本人参考学习的是黑马程序员，仅作为笔记记录。

感谢您阅读到最后！😊总结不易，多多支持呀🌹 点赞👍收藏⭐评论✍️，您的三连是我持续更新的动力💖

关注下面「视觉研坊」，获取干货教程、实战案例、技术解答、行业资讯！

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

视觉研坊

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值