【C++STL基础入门】排序和遍历容器

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前言

STL（Standard Template Library）是C++的标准库之一，提供了丰富的容器、迭代器和算法等组件，方便了C++开发者进行快速而高效的编程。其中，for_each和sort是STL中两个有用的小算法，用于对容器中的元素进行遍历和排序。本文将介绍这两个算法的概念、函数原型，并给出相应的示例代码，使用string类作为示例。

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使用前须知

头文件

我们需要使用头文件#include

一、for_each算法

1.1 for_each是什么

for_each算法用于对容器中的元素逐个进行处理操作，它接受一个函数对象作为参数，并将容器中的每个元素传递给函数对象进行处理。

1.2 函数原型

template<class InputIt, class UnaryFunction>
UnaryFunction for_each(InputIt first, InputIt last, UnaryFunction f);
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参数3的函数可以参数可以是容器的类型，也可以是容器

1.3 示例代码1:将容器中的每个元素打印出来

#include 
#include 
#include 

void printElement(const std::string& elem) {
    std::cout << elem << " ";
}

int main() {
    std::vector<std::string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "David"};

    std::for_each(names.begin(), names.end(), printElement);

    return 0;
}
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示例代码1演示了如何使用for_each算法将容器names中的每个元素打印出来。首先定义了一个函数printElement，它将一个字符串作为参数并打印它。然后，在main函数中调用for_each算法，传入names.begin()和names.end()来指定元素范围，并将printElement作为函数对象进行处理。执行该代码，会输出：Alice Bob Charlie David，每个元素以空格分隔。

1.4 示例代码2：将容器中的每个字符串转换为大写形式

#include 
#include 
#include 

void toUpper(std::string& elem) {
    std::transform(elem.begin(), elem.end(), elem.begin(), ::toupper);
}

int main() {
    std::vector<std::string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "David"};

    std::for_each(names.begin(), names.end(), toUpper);

    for (const std::string& elem : names) {
        std::cout << elem << " ";
    }

    return 0;
}
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示例代码2展示了如何使用for_each算法对容器names中的每个元素进行大写转换操作。我们定义了一个函数toUpper，它接受一个字符串的引用，并使用std::transform将字符串中的字符转换为大写形式。然后，在main函数中调用for_each算法，将names.begin()和names.end()指定的元素范围传递给算法，并将toUpper作为函数对象进行处理。最后，我们遍历names并打印结果：ALICE BOB CHARLIE DAVID。

二、sort算法

2.1 sort算法是什么？

sort算法用于对容器中的元素进行排序操作，可以按升序或降序排列。

2.2 函数原型

template<class RandomIt>
void sort(RandomIt first, RandomIt last);

template<class RandomIt, class Compare>
void sort(RandomIt first, RandomIt last, Compare comp);
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2.3 示例代码1：按升序排序容器中的字符串

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::vector<std::string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "David"};

    std::sort(names.begin(), names.end());

    for (const std::string& elem : names) {
        std::cout << elem << " ";
    }

    return 0;
}
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示例代码1展示了如何使用sort算法按升序对容器names中的字符串进行排序。调用sort算法，传入names.begin()和names.end()指定的元素范围。执行该代码，会输出：Alice Bob Charlie David，即按照字母顺序排序的结果。

2.4示例代码4：按降序排序容器中的字符串

#include 
#include 
#include 

bool compare(const std::string& a, const std::string& b) {
    return a > b;
}

int main() {
    std::vector<std::string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "David"};

    std::sort(names.begin(), names.end(), compare);

    for (const std::string& elem : names) {
        std::cout << elem << " ";
    }

    return 0;
}
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示例代码2展示了如何使用sort算法按降序对容器names中的字符串进行排序。我们定义了一个自定义比较函数compare，它接受两个字符串参数并比较它们的字典顺序。在调用sort算法时，传递了compare作为比较函数，以便在排序时按照降序进行排序。执行该代码，会输出：David Charlie Bob Alice，即按照字母逆序排序的结果。

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总结

本文介绍了STL中的两个小算法：for_each和sort。for_each算法用于对容器中的元素进行遍历和处理操作，sort算法用于对容器中的元素进行排序。通过示例代码的演示，我们了解了这两个算法的概念、函数原型以及用法，并使用string类作为示例进行说明。这些算法在实际开发中很常用，能够极大地简化对容器的操作和排序需求。希望本文对你理解和使用STL算法有所帮助！