• C++常用标准算法

    算法主要由头文件、、组成。
    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、赋值、修改等等；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；定义了一些模板类。

    一.遍历

    1.std::for_each

    std::for_each用于遍历容器

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void print1(const int &val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. class print2
    11. {
    12. public:
    13.     void operator()(const int &val)
    14.     {
    15.         std::cout << val << " ";
    16.     }
    17. };
    18.  
    19. void test1()
    20. {
    21.     std::vector<int> v;
    22.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    23.     {
    24.         v.push_back(i);
    25.     }
    26.     for_each(v.begin(), v.end(), print1);
    27.     std::cout << std::endl;
    28.  
    29.     for_each(v.begin(), v.end(), print2());
    30. }
    31.  
    32. int main()
    33. {
    34.     test1();
    35.     return 0;
    36. }


    2.std::transform

    std::transform用于搬运容器到另一个容器中

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(const int &val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. class Transform
    11. {
    12. public:
    13.     int operator()(int v)
    14.     {
    15.         return v + 3;
    16.     }
    17. };
    18.  
    19. void test1()
    20. {
    21.     std::vector<int> v1;
    22.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    23.     {
    24.         v1.push_back(i);
    25.     }
    26.  
    27.     std::vector<int> v2;
    28.     v2.resize(v1.size());
    29.  
    30.     transform(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), Transform());
    31.  
    32.     for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    33.     std::cout << std::endl;
    34.  
    35.     for_each(v2.begin(), v2.end(), printVector);
    36.     std::cout << std::endl;
    37. }
    38.  
    39. int main()
    40. {
    41.     test1();
    42.     return 0;
    43. }

    二.查找

    1.std::find

    std::find用于查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void test1()
    6. {
    7.     std::vector<int> v1;
    8.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    9.     {
    10.         v1.push_back(i);
    11.     }
    12.     std::vector<int>::iterator it = std::find(v1.begin(), v1.end(), 5);
    13.     if (it == v1.end())
    14.     {
    15.         std::cout << "Find failed！" << std::endl;
    16.     }
    17.     else
    18.     {
    19.         std::cout << "Find succeed: " << *it << std::endl;
    20.     }
    21. }
    22.  
    23. int main()
    24. {
    25.     test1();
    26.     return 0;
    27. }

    2.std::find_if

    std::find_if用于按条件查找

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. class GreaterFive
    6. {
    7. public:
    8.     bool operator()(int val)
    9.     {
    10.         return val > 5;
    11.     }
    12. };
    13. void test1()
    14. {
    15.     std::vector<int> v1;
    16.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    17.     {
    18.         v1.push_back(i);
    19.     }
    20.     std::vector<int>::iterator it = find_if(v1.begin(), v1.end(), GreaterFive());
    21.     if (it == v1.end())
    22.     {
    23.         std::cout << "Find failed" << std::endl;
    24.     }
    25.     else
    26.     {
    27.         std::cout << "Find numbers greater than 5: " << *it << std::endl;
    28.     }
    29. }
    30.  
    31. int main()
    32. {
    33.     test1();
    34.     return 0;
    35. }


    3.std::adjacent_find

    std::adjacent_find用于查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void test1()
    6. {
    7.     std::vector<int> v1;
    8.     v1.push_back(1);
    9.     v1.push_back(2);
    10.     v1.push_back(2);
    11.     std::vector<int>::iterator it = adjacent_find(v1.begin(), v1.end());
    12.  
    13.     if (it == v1.end())
    14.     {
    15.         std::cout << "Find failed" << std::endl;
    16.     }
    17.     else
    18.     {
    19.         std::cout << "Find adjacent numbers: " << *it << std::endl;
    20.     }
    21. }
    22.  
    23. int main()
    24. {
    25.     test1();
    26.     return 0;
    27. }

    4.std::binary_search

    std::binary_search(二分查找)用于查找指定元素是否存在。查到返回true，否则false。需要注意的是该算法在无序序列中不可用

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void test1()
    6. {
    7.     std::vector<int> v1;
    8.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    9.     {
    10.         v1.push_back(i);
    11.     }
    12.     bool ret = std::binary_search(v1.begin(), v1.end(), 9);
    13.     if (ret)
    14.     {
    15.         std::cout << "Find succeed" << std::endl;
    16.     }
    17.     else
    18.     {
    19.         std::cout << "Find failed" << std::endl;
    20.     }
    21. }
    22.  
    23. int main()
    24. {
    25.     test1();
    26.     return 0;
    27. }

    三.统计元素个数

    1.std::count

    std::count用于统计元素出现的次数
     

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void test1()
    6. {
    7.     std::vector<int> v1;
    8.     v1.push_back(1);
    9.     v1.push_back(2);
    10.     v1.push_back(2);
    11.     int num = std::count(v1.begin(), v1.end(), 2);
    12.     std::cout << "The count of 2: " << num<< std::endl;
    13. }
    14.  
    15. int main()
    16. {
    17.     test1();
    18.     return 0;
    19. }

    2.std::count_if

    std::count_if用于按条件统计元素个数

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. class CountIf
    6. {
    7. public:
    8.     bool operator()(int val)
    9.     {
    10.         return val > 5;
    11.     }
    12. };
    13.  
    14. void test1()
    15. {
    16.     std::vector<int> v1;
    17.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    18.     {
    19.         v1.push_back(i);
    20.     }
    21.     int num = std::count_if(v1.begin(), v1.end(), CountIf());
    22.     std::cout << "The count of numbers greater than 5: " << num << std::endl;
    23. }
    24.  
    25. int main()
    26. {
    27.     test1();
    28.     return 0;
    29. }

    四.排序

    1.std::sort

    std::sort用于进行升序或降序

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     v1.push_back(2);
    14.     v1.push_back(1);
    15.     v1.push_back(3);
    16.  
    17.     // 默认升序
    18.     std::sort(v1.begin(), v1.end());
    19.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    20.     std::cout << std::endl;
    21.     // 降序
    22.     std::sort(v1.begin(), v1.end(), std::greater<int>());
    23.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    24.     std::cout << std::endl;
    25. }
    26.  
    27. int main()
    28. {
    29.     test1();
    30.     return 0;
    31. }

    2.std::random_shuffle

    std::random_shuffle用于洗牌，指定范围内的元素随机调整次序

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5.  
    6. void printVector(int val)
    7. {
    8.     std::cout << val << " ";
    9. }
    10.  
    11. void test1()
    12. {
    13.     std::vector<int> v1;
    14.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    15.     {
    16.         v1.push_back(i);
    17.     }
    18.  
    19.     std::srand((unsigned int)time(nullptr));
    20.  
    21.     std::random_shuffle(v1.begin(), v1.end());
    22.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    23.     std::cout << std::endl;
    24. }
    25.  
    26. int main()
    27. {
    28.     test1();
    29.     return 0;
    30. }


    3.std::merge

    std::merge用于将两个容器元素合并，并存储到另一个容器中。合并后，目标容器仍然是有序的

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     std::vector<int> v2;
    14.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    15.     {
    16.         v1.push_back(i);
    17.         v2.push_back(i + 1);
    18.     }
    19.  
    20.     std::vector<int> v3;
    21.     v3.resize(v1.size() + v2.size());
    22.     std::merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    23.  
    24.     std::for_each(v3.begin(), v3.end(), printVector);
    25.     std::cout << std::endl;
    26. }
    27.  
    28. int main()
    29. {
    30.     test1();
    31.     return 0;
    32. }


    4.std::reverse

    std::reverse用于将容器内元素进行反转

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    14.     {
    15.         v1.push_back(i);
    16.     }
    17.  
    18.     std::cout << "Before: ";
    19.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    20.     std::cout << std::endl;
    21.  
    22.     std::cout << "After:  ";
    23.     std::reverse(v1.begin(), v1.end());
    24.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    25.     std::cout << std::endl;
    26. }
    27.  
    28. int main()
    29. {
    30.     test1();
    31.     return 0;
    32. }


    五.拷贝和替换

    1.std::copy

    std::copy用于将容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中。使用v2 = v1效果一样，记得提前给容器分配空间

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    14.     {
    15.         v1.push_back(i);
    16.     }
    17.  
    18.     std::vector<int> v2;
    19.     v2.resize(v1.size());
    20.     std::copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
    21.     std::for_each(v2.begin(), v2.end(), printVector);
    22.     std::cout << std::endl;
    23. }
    24.  
    25. int main()
    26. {
    27.     test1();
    28.     return 0;
    29. }


    2.std::replace

    std::replace用于将容器内指定范围的旧元素修改为新元素

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    14.     {
    15.         v1.push_back(i);
    16.     }
    17.     std::cout << "Before: ";
    18.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    19.     std::cout << std::endl;
    20.  
    21.     std::cout << "After:  ";
    22.     std::replace(v1.begin(), v1.end(), 0, 1);
    23.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    24.     std::cout << std::endl;
    25. }
    26.  
    27. int main()
    28. {
    29.     test1();
    30.     return 0;
    31. }


    3.std::replace_if

    std::replace_if用于将容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素。可以利用仿函数灵活筛选满足的条件

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. class Rule
    11. {
    12. public:
    13.     bool operator()(int val)
    14.     {
    15.         return val > 5;
    16.     }
    17. };
    18.  
    19. void test1()
    20. {
    21.     std::vector<int> v1;
    22.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    23.     {
    24.         v1.push_back(i);
    25.     }
    26.     std::cout << "Before: ";
    27.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    28.     std::cout << std::endl;
    29.  
    30.     std::cout << "After:  ";
    31.     // 把容器中所有大于5的元素，替换为6
    32.     std::replace_if(v1.begin(), v1.end(), Rule(), 6);
    33.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    34.     std::cout << std::endl;
    35. }
    36.  
    37. int main()
    38. {
    39.     test1();
    40.     return 0;
    41. }


    4.std::swap

    std::swap用于互换两个容器的元素。无需重新指定容器的大小

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    14.     {
    15.         v1.push_back(i);
    16.     }
    17.  
    18.     std::vector<int> v2;
    19.     for (int i = 0; i < 5; i++)
    20.     {
    21.         v2.push_back(i);
    22.     }
    23.  
    24.     // 交换两个容器内的元素，无需重新指定容器大小
    25.     std::swap(v1, v2);
    26.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    27.     std::cout << std::endl;
    28.     std::for_each(v2.begin(), v2.end(), printVector);
    29.     std::cout << std::endl;
    30. }
    31.  
    32. int main()
    33. {
    34.     test1();
    35.     return 0;
    36. }


    六.算术生成

    1.std::accumulate

    std::accumulate用于计算容器内元素累计总和

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void test1()
    6. {
    7.     std::vector<int> v1;
    8.     for (int i = 0; i < 3; i++)
    9.     {
    10.         v1.push_back(i);
    11.     }
    12.     // 最后一个参数是累加的初值，accumulate将它的一个内部变量设置为指定的初值，
    13.     // 然后在此初值上累加输入范围内所有元素的值.1+0+1+2=4
    14.     int total = std::accumulate(v1.begin(), v1.end(), 1);
    15.     std::cout << total;
    16. }
    17.  
    18. int main()
    19. {
    20.     test1();
    21.     return 0;
    22. }


    2.std::fill

    std::fill用于向容器中添加元素

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5.  
    6. void printVector(int val)
    7. {
    8.     std::cout << val << " ";
    9. }
    10.  
    11. void test1()
    12. {
    13.     std::vector<int> v1;
    14.     v1.resize(10);
    15.     std::fill(v1.begin(), v1.end(), 1);
    16.  
    17.     std::for_each(v1.begin(), v1.end(), printVector);
    18.     std::cout << std::endl;
    19. }
    20.  
    21. int main()
    22. {
    23.     test1();
    24.     return 0;
    25. }


    七.集合

    1.std::set_intersection

    std::set_intersection用于求两个容器的交集。两个容器必须是有序序列，可以先用排序算法转化为有序序列，再求交集。目标容器开启空间需要从两个容器中取小值。返回值是交集中最后一个元素的位置

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    14.     {
    15.         v1.push_back(i);
    16.     }
    17.  
    18.     std::vector<int> v2;
    19.     for (int i = 0; i < 5; i++)
    20.     {
    21.         v2.push_back(i);
    22.     }
    23.  
    24.     std::vector<int> v3;
    25.  
    26.     v3.resize(std::min(v1.size(), v2.size()));
    27.     std::set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    28.  
    29.     std::for_each(v3.begin(), v3.end(), printVector);
    30.     std::cout << std::endl;
    31. }
    32.  
    33. int main()
    34. {
    35.     test1();
    36.     return 0;
    37. }

    2.std::set_union

    std::set_union用于求两个容器的并集。两个容器必须是有序序列。目标容器开辟空间的大小为两个容器相加。返回值是并集中最后一个元素的位置

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    14.     {
    15.         v1.push_back(i);
    16.     }
    17.  
    18.     std::vector<int> v2;
    19.     for (int i = 0; i < 5; i++)
    20.     {
    21.         v2.push_back(i);
    22.     }
    23.  
    24.     std::vector<int> v3;
    25.     v3.resize(v1.size() + v2.size());
    26.      
    27.     std::vector<int>::iterator itEnd = std::set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    28.     // 注意这里要判断itEnd，如果换成v3.end(),会输出v3后面的5个0
    29.     std::for_each(v3.begin(), itEnd, printVector);
    30.     std::cout << std::endl;
    31. }
    32.  
    33. int main()
    34. {
    35.     test1();
    36.     return 0;
    37. }


    3.std::set_difference

    std::set_difference用于求两个容器的差集。注意是v1-v2还是v2-v1。两个容器为有序序列。目标容器开辟空间为两个容器中的较大值。返回值是差集中最后一个元素的位置

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4.  
    5. void printVector(int val)
    6. {
    7.     std::cout << val << " ";
    8. }
    9.  
    10. void test1()
    11. {
    12.     std::vector<int> v1;
    13.     for (int i = 0; i < 10; i++)
    14.     {
    15.         v1.push_back(i);
    16.     }
    17.  
    18.     std::vector<int> v2;
    19.     for (int i = 0; i < 5; i++)
    20.     {
    21.         v2.push_back(i);
    22.     }
    23.  
    24.     std::vector<int> v3; // 目标容器,需要提前开辟空间
    25.     v3.resize(std::max(v1.size(), v2.size()));
    26.  
    27.     std::cout << "v1-v2: ";
    28.     std::vector<int>::iterator itEnd1 = std::set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    29.     std::for_each(v3.begin(), itEnd1, printVector);
    30.     std::cout << std::endl;
    31.  
    32.     std::cout << "v2-v1: ";
    33.     std::vector<int>::iterator itEnd2 = std::set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), v3.begin());
    34.     // 输出为空，因为v2-v1，v2中没有v1的元素
    35.     std::for_each(v3.begin(), itEnd2, printVector);
    36.     std::cout << std::endl;
    37. }
    38.  
    39. int main()
    40. {
    41.     test1();
    42.     return 0;
    43. }


    八.去重

    std::unique，详见：C++之std::vector元素去重

    原文链接：C++常用标准算法-CSDN博客

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