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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 -
<nuneric>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
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
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 遍历容器中所有元素
beg开始迭代器
end结束迭代器
_func函数或者函数对象
示例
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//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 test()
{vector<int>v;for(int i = 0;i < 10; i++){v.push_back(i);}for_each(v.begin(), v.end(), print01);cout << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print02());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}总结：for_each在实实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握
2.transform
功能描述：
搬运容器到另一个容器中
函数原型：
tansform(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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用遍历算法 transform
class Transform
{
public:int operator()(int v){return v;}
};
class print
{
public:int operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{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transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), Transform());for_each(v.begin(), v.end(), print());
}
int main()
{test();return 0;
}2.常用查找算法
算法简介：
find查找元素
find_if按条件查找
adjacent_find查找相邻重复元素
binary_search二分查找
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);
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
代码
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;
//常用的查找算法
//find
//查找 内指数据类型
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 << "找到了！" << *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 == 使底层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("zhangsan",18);Person p2("lisi",19);Person p3("wangwu",20);Person p4("zaholiu",21);Person p5("tangqi",22);//放入容器v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);Person p("wangwu",20);vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p);if(it == v.end()){cout << "没有找到！" << endl;}else{cout << "找到了：" << "姓名为：" << it->m_Name << " 年龄为：" << it->m_Age << endl; }
}
int main()
{test01();test02();return 0;
}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）
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;
//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：" << *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 GreaterT
{
public:bool operator()(Person &p){return p.m_Age > 20;}
};
void test02()
{vector<Person>v;Person p1("zhangsan",19);Person p2("lisi",20);Person p3("wangwu",21);Person p4("zhaoliu",22);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);//找年龄大于20岁的vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterT());if(it == v.end()){cout << "没有找到" << endl;}else{cout << "找到了姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;}
}
int main()
{test01();test02();return 0;
}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);
查找相邻里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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用查找算法 adjacent_find
void test()
{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()
{test();return 0;
}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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用查找算法 binary_search
void test()
{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bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);if(ret){cout << "找到了元素" << endl;}else{cout << "没有找到" << endl;}
}
int main()
{test();return 0;
}总结：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得是有序序列
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
示例：
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用查找算法 count
//1.统计内置数据类型
void test1()
{vector<int>v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(3);v.push_back(3);v.push_back(4);int num = count(v.begin(), v.end(), 3);cout << "3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 test2()
{vector<Person>v;Person p1("aaa",18);Person p2("bbb",19);Person p3("ccc",20);Person p4("ddd",18);Person p5("eee",18);Person p6("fff",18);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);v.push_back(p6);Person p7("ggg",18);int num = count(v.begin(), v.end(), p7);cout << "和p7年龄一样的有" << num << "个" << endl;
}
int main()
{test1();test2();return 0;
}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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;
//1.内置数据类型统计
class Greater20
{
public:bool operator()(int val){return val > 20;}
};
void test()
{vector<int>v;v.push_back(10);v.push_back(40);v.push_back(30);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;
}
//2.自定义的数据类型
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;
};
class AgeGreater18
{
public:bool operator()(const Person & p){return p.m_Age == 18;}
};
void test1()
{vector<Person>v;Person p1("zhangsan",18);Person p2("lisi",18);Person p3("wangwu",19);Person p4("zhaoliu",18);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeGreater18());cout << "18岁的人数：" << num << "个" << endl;
}
int main()
{test();test1();return 0;
}3.常用排序算法
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
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
示例
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>
using namespace std;
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{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进行升序sort(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), print());cout << endl;//改为降序sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());//greater内建函数for_each(v.begin(), v.end(), print());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<ctime>
using namespace std;
//常用排序算法 random_shuffle
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{srand((unsigned int)time(NULL));vector<int>v;for(int i = 0;i < 10; i++){v.push_back(i);}//利用洗牌算法 打乱顺序random_shuffle(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), print());
}
int main()
{test();return 0;
}总结：random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子
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，而且两个均为升序或降序
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客器2结束送代器
dest目标容器开始迭代器
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用的排序算法 merge
//仿函数
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{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>vTarget;vTarget.resize(v1.size() + v2.size());merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), print());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}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>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用排序算法 reverse
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v;for(int i = 0;i < 10; i++){v.push_back(i);}cout << "反转前：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print());cout << endl;reverse(v.begin(), v.end());cout << "反转后：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print());
}
int main()
{test();return 0;
}4.常用拷贝和替换算法
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
1.swap
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，找不到就返回结束迭代器位置
beg开始迭代器
end结束迭代器
dest目标超始迭代器
示例:
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用拷贝和替换算法 copy
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v1;for(int i = 0;i < 10; i++){v1.push_back(i);}vector<int>v2;v2.resize(v1.size());copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());for_each(v2.begin(), v2.end(), print());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}2.replace
功能描述：
将容器内指定范围的旧元素核改为新元素
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用拷贝和替换算法replace
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v;v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(20);cout << "替换前：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print());cout << endl;//将20替换为200replace(v.begin(), v.end(), 20, 200);cout << "替换后：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}3.replace_if
功能描述：
将区间内满足条件的元素，苔换成指定元素
函数原型：
replace_if(iterator beg,iterator end,_pred,newvalue);
按条件换元素，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>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用拷贝和替换算法replace_if
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
class Greater
{
public:bool operator()(int val){return val > 30;}
};
void test()
{vector<int>v;v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(20);cout << "替换前：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print());cout << endl;//将大于30的替换为100replace_if(v.begin(), v.end(), Greater(), 100);cout << "替换后：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}总结：replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件
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
示例
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用拷贝和替换算法 swap
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v1;vector<int>v2;for(int i = 0;i < 10; i++){v1.push_back(i);v2.push_back(i + 100);}cout << "交换前：" << endl;for_each(v1.begin(), v1.end(), print());cout << endl;for_each(v2.begin(), v2.end(), print());cout << endl;cout << "--------------------------" << endl;cout << "交换后：" << endl;swap(v1, v2);for_each(v1.begin(), v1.end(), print());cout << endl;for_each(v2.begin(), v2.end(), print());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}5.常用算法生成算法
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
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<numeric>
using namespace std;
//常用算法生成算法
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v;for(int i = 0;i <= 100; i++){v.push_back(i);}int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);cout << "累计求和值为：" << total << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}总结：accumulate使用时头文件注意是numeric，这个算法很实用
2.fill
功能描述：
向容器中填充相定的元素
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<numeric>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用算法生成算法
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v;v.resize(10);//后期重新填充fill(v.begin(), v.end(), 100);for_each(v.begin(), v.end(), print());
}
int main()
{test();return 0;
}6.常用集合算法
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
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用集合算法
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v1;vector<int>v2;for(int i = 0;i < 10; i++){v1.push_back(i);v2.push_back(i + 5);}vector<int>vTarget;//目标容器需要提前开辟空间//最特殊情况就是大容器包含小容器，开辟空间取小容器的size即可vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));//获取交集vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), itEnd, print());
}
int main()
{test();return 0;
}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返回值既是交集中最后一个元素的位置
2.set_union
功能描述：
求两个集合的并集
函数原型：
set_union(iterator begl, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
求两个集合的并集I
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用集合算法
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v1;vector<int>v2;for(int i = 0;i < 10; i++){v1.push_back(i);v2.push_back(i + 5);}vector<int>vTarget;vTarget.resize(v1.size() + v2.size());vector<int>::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), itEnd, print());
}
int main()
{test();return 0;
}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
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>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//常用集合算法
class print
{
public:operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test()
{vector<int>v1;vector<int>v2;for(int i = 0;i < 10; i++){v1.push_back(i);v2.push_back(i + 5);}vector<int>vTarget;vTarget.resize(max(v1.size(),v2.size()));vector<int>::iterator itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());cout << "v1和v2的差集：" << endl;for_each(vTarget.begin(), itEnd, print());cout << endl;itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());cout << "v2和v1的差集：" << endl;for_each(vTarget.begin(), itEnd, print());cout << endl;
}
int main()
{test();return 0;
}