STL常用算法

1.STL-常用算法

概述：

• 算法主要是由头文件#include<algorithm>``#include<functional>``#inlcude<numeric>组成
• #include<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
• #include<functional>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
• #inlcude<numeric>定义了一些模板类，用以声明函数对象

2.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

2.1 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>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法 fro_each
//普通函数
void print01(int v1)
{
	cout << v1 << " ";
}
//仿函数
class MyPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};
void test01()
{
	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(), MyPrint());//MyPrint()仿函数
	cout << endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

running

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2.2 transform

功能描述：

• 搬运容器到另一个容器

函数原型：

• transform(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>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//transform
class Transform
{
public:
	int operator()(int val)
	{
		return val+10;//也可以做一些逻辑规则
	}
};
class MyPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};
void test01()
{
	vector<int>v;
	for(int i = 0; i < 6; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	vector<int>v2;//目标迭代器
	v2.resize(v.size());
	transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), Transform());//Transform()仿函数
	for_each(v2.begin(), v2.end(), MyPrint());//MyPrint()仿函数
	cout << endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

running

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3.常用的查找算法

算法简介：

• find查找元素
• find_if按条件查找元素
• adjacend_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

3.1find

功能描述：

• 查找指定元素，找到返回指定容器的迭代器，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

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>	//算法的头文件
//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这个数据
	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_age = age;
		this->m_name = name;
	}
	//重载“==”让底层知道如何对比数据类型
	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()
{
	Person p1("孙悟空", 10);
	Person p2("猪八戒", 20);
	Person p3("沙和尚", 30);
	Person p4("唐僧", 40);
	Person others("孙悟空", 10);
	//存放到容器中
	vector<Person>v;
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p1);

	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), others);//查看others是否存在，返回值是一个迭代器
	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();
	system("pause");
	return 0;
}

running

找到了：5
找到了姓名：孙悟空 年龄：10

find()可以在指定容器中找指定元素，返回值是迭代器

3.2find_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，到不到返回结束位置迭代器
• _Pred 函数或谓词（返回bool类型的仿函数）

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//find_if
//查找内置数据类型
class GreaterFive
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 5;//val大于5的情况下返回真
	}
};
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());//GreaterFive()仿函数
	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了大于五的数据：" << *it << endl;
	}
}
//2.查找自定义数据类型
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_age = age;
		this->m_name = name;
	}
	string m_name;
	int m_age;
};
//谓词
class Greater20
{
public:
	bool operator()(Person& p)
	{
		return p.m_age > 20;
	}
};
void test02()
{
	vector<Person>v1;
	Person p1("孙悟空", 10);
	Person p2("猪八戒", 20);
	Person p3("沙和尚", 30);
	Person p4("唐僧", 40);
	v1.push_back(p1);
	v1.push_back(p2);
	v1.push_back(p3);
	v1.push_back(p4);
	//找一个年龄大于20的成员
	vector<Person>::iterator it = find_if(v1.begin(), v1.end(), Greater20());//Greater20()仿函数
	if (it == v1.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();
	system("pause");
	return 0;
}

running

找到了大于五的数据：6
找到了：姓名：沙和尚 年龄：30

3.3adjacent_find

功能描述：

• 查找相邻重复元素

函数原型：

• adjacent_find(iterator beg,iterator end);
• 查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//adjacent_find()查找相邻重复元素
void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(0);
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(0);
	v.push_back(0);
	v.push_back(4);
	v.push_back(4);
	vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了：" << *it << endl;
	}
}
int main()
{
	test01();
	//test02();
	system("pause");
	return 0;
}

running

找到了：0

总结：

• 面试题中如果出现了查找相邻重复元素，记得使用STL中的adjacent_find算法

3.4binary_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，找到则返回true，否则返回false
• 注意：无序序列中不可用

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//binary_search()查找指定元素是否存在
//必须在有序的序列中
void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	//容器必须是有序序列
	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);
	if (ret)
	{
		cout << "找到了" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "没有找到" << endl;
	}
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

running

找到了

3.5count

功能描述：

• 统计元素个数
  函数原型：
• count(iterator beg,iterator end,value);
  ** 统计元素出现的次数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//count
//统计内置数据类型
void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	int num = count(v.begin(), v.end(), 20);
	cout << "20的个数：" << 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;
	}
	//重载==运算符
	bool operator==(const Person& p)//const必须要加
	{
		if (this->m_age == p.m_age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
	string m_name;
	int m_age;
};
void test02()
{
	vector<Person>v2;
	Person p1("孙悟空", 10);
	Person p2("猪八戒", 30);
	Person p3("沙和尚", 30);
	Person p4("红孩儿", 30);
	v2.push_back(p1);
	v2.push_back(p2);
	v2.push_back(p3);
	v2.push_back(p4);
	Person p("唐僧", 30);
	int num2 = count(v2.begin(), v2.end(), p);//统计和唐僧年龄相同的人的个数
	cout << "和唐僧年龄相同的人员个数为:" << num2 << endl;
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}```
**running**

3.6count_if

功能描述：

• 按条件统计元素个数
  函数原型：
• count_if(iterator bed,iterator end,_Pred);
• 按条件统计元素出现次数
• _Pred谓词
  示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//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(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);
	v.push_back(70);
	int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20());//Greater20()仿函数
	cout << "大于20的个数：" << 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;
	}
	//重载==运算符
	bool operator>(const Person& p)
	{
		if (this->m_age > p.m_age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
	string m_name;
	int m_age;
};
class AgeGreater20
{
public:
	bool operator()(const Person& p1)
	{
		return p1.m_age > 20;
	}
};
void test02()
{
	vector<Person>v2;
	Person p1("孙悟空", 10);
	Person p2("猪八戒", 30);
	Person p3("沙和尚", 30);
	Person p4("红孩儿", 30);
	v2.push_back(p1);
	v2.push_back(p2);
	v2.push_back(p3);
	v2.push_back(p4);
	Person p("唐僧", 30);
	int num2 = count_if(v2.begin(), v2.end(),AgeGreater20());
	cout << "年龄大于20的人员个数为:" << num2 << endl;
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

running

大于20的个数：4
年龄大于20的人员个数为:3
20的个数：3
和唐僧年龄相同的人员个数为:3

4.常用的排序算法

算法简介：

• sort
• 对容器内元素进行升序
• random_shuffle
• 洗牌 指定范围内的元素随即调整次序
• 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

4.1sort

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，找到返回指定元素迭代器，找不到返回结束位置迭代器
• _Pred 谓词
  示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>
//sort
void MyPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}
void test01()
{
	vector<int>v;
	v.push_back(3);
	v.push_back(1);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	v.push_back(2);
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(),MyPrint);
	cout << endl;
	//改为降序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

running

1 2 3 4 5
5 4 3 2 1

4.2random_shuffle

4.3merge

4.4reverse

5.常用拷贝和替换算法 6.常用算数生成算法 7.常用集合算法