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stl的一些常见算法

目标践行者 2022-08-28 阅读 249
迭代器i++数据C/C++编程语言

概述

算法主要是由头文件<algotithm>,<functional>,<numeric>组成，其中<algorithm>头文件最为常见

1.常用的遍历算法for_each和transform

for_each函数原型：

for_each(iterator beg,iterator end,_func)
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_func 函数或者函数对象（仿函数）

例：

void print01(int v)
{
  cout << v << " ";
}
class print02
{
public:
  void operator()(int c)
  {
    cout << c << " ";
  }
};
int main()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v.push_back(i);
  for_each(v.begin(), v.end(), print01);//传入函数
  cout << endl;
  for_each(v.begin(), v.end(), print02());//传入函数对象
  return 0;
}

stl的一些常见算法_迭代器

transform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

例：

class print02
{
public:
  void operator()(int c)
  {
    cout << c << " ";
  }
};
class Transform
{
public:
  int operator()(int c)
  {
    return c;
  }
};
int main()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v.push_back(i);
  vector<int>v2;
  v2.resize(v.size());
  transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), Transform());
  for_each(v2.begin(), v2.end(), print02());
  cout << endl;
  return 0;
}

stl的一些常见算法_迭代器_02

2.常用查找算法

find函数

原型

find(iterator beg,iterator end,value)
//按值查找元素，找到返回指定位置的迭代器，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

例：

查找自定义数据类型，要重载==运算符，这样find函数知道该如何比较

class Person
{
public:
  Person(string name,int age)
  {
    m_name = name;
    m_age = age;
  }
  bool operator ==(const Person&p)
  {
    if (this->m_age == p.m_age && this->m_name == p.m_name)
      return true;
    else
      return false;
  }
  string m_name;
  int m_age;
};
int main()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v.push_back(i);
  vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 4);
  if (it != v.end())
    cout << "找到元素:" << *it << endl;
  else
    cout << "没有找到元素" << endl;
  //查找自定义数据类型
  vector<Person>v2;
  Person p1("aaa", 111);
  Person p2("bbb", 222);
  Person p3("ccc", 333);
  Person p4("ddd", 444);
  v2.push_back(p1);
  v2.push_back(p2);
  v2.push_back(p3);
  v2.push_back(p4);
  vector<Person>::iterator IT = find(v2.begin(), v2.end(),p2);
  if (IT != v2.end())
    cout << "找到元素:" << IT->m_name<<" "<<IT->m_age<< endl;
  else
    cout << "没有找到元素" << endl;
  return 0;
}

stl的一些常见算法_迭代器_03

find_if函数

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（bool类型的仿函数）

class Person
{
public:
  Person(string name,int age)
  {
    m_name = name;
    m_age = age;
  }
  string m_name;
  int m_age;
};
class Compare
{
public:
  bool operator()(int val)
  {
    return val > 5;
  }
};
class Compare2
{
public:
  bool operator()(Person&p)
  {
    return p.m_age > 300;
  }
};
int main()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v.push_back(i);
  vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Compare());
  if (it != v.end())
    cout << "找到元素:" << *it << endl;
  else
    cout << "没有找到元素" << endl;
  //查找自定义数据类型
  vector<Person>v2;
  Person p1("aaa", 111);
  Person p2("bbb", 222);
  Person p3("ccc", 333);
  Person p4("ddd", 444);
  v2.push_back(p1);
  v2.push_back(p2);
  v2.push_back(p3);
  v2.push_back(p4);
  vector<Person>::iterator IT = find_if(v2.begin(), v2.end(),Compare2());
  if (IT != v2.end())
    cout << "找到元素:" << IT->m_name<<" "<<IT->m_age<< endl;
  else
    cout << "没有找到元素" << endl;
  return 0;
}

stl的一些常见算法_i++_04

adjacent_find函数

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
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器

int main()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i <=10; i++)
    v.push_back(i);
  v.push_back(10);
  vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
  if (it != v.end())
    cout << "找到有相邻重复元素，为：" << *it << endl;
  else
    cout << "没有找到" << endl;
  return 0;
}

stl的一些常见算法_i++_05

binary_search函数

bool binary_search(iterator beg,iterator end,value)
//查找指定的元素，查到返回true,否则false
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//value 查找的元素
！！！注意：binary_search函数一定是在有序序列中查找，不能在无序序列进行查找

int main()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v.push_back(i);
  bool res = binary_search(v.begin(), v.end(), 4);
  if (res)
    cout << "找到了" << endl;
  else
    cout << "没有找到元素" << endl;
  return 0;
}

stl的一些常见算法_数据_06

count函数

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

class Person
{
public:
  Person(string name, int age)
  {
    m_name = name;
    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;
};
int main()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v.push_back(i);
  int num = count(v.begin(), v.end(), 8);
  cout << "统计8的个数为：" << num << endl;
  //统计自定义类型的个数,需要重载==运算符
  vector<Person>v2;
  Person p1("张飞", 35);
  Person p2("刘备",30);
  Person p3("关羽", 35);
  Person p4("孙尚香", 20);
  Person p5("孙权", 25);
  v2.push_back(p1);
  v2.push_back(p2);
  v2.push_back(p3);
  v2.push_back(p4);
  v2.push_back(p5);
  num = count(v2.begin(), v2.end(),p1);
  cout << "统计年龄和张飞一样的总人数为:" << num << endl;
  return 0;
}

stl的一些常见算法_数据_07

count_if函数

count_if(iterator beg,iterator end,_Pred)
//按条件统计元素出现个数
//beg 开始迭代器
//end 结束迭代器
//_Pred 谓词

class Compare
{
public:
  bool operator()(int val)
  {
    return val > 4;
  }
};
void test01()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v.push_back(i);
  int num = count_if(v.begin(), v.end(), Compare());
  cout << "大于4的统计个数为:" << num << endl;
}
class Person
{
public:
  Person(string name, int age)
  {
    m_name = name;
    m_age = age;
  }
  string m_name;
  int m_age;
};
class Compare2
{
public:
  bool operator()(const Person& p)
  {
    if (p.m_age>22)
      return true;
    else
      return false;
  }
};
void test02()
{
  vector<Person>v2;
  Person p1("张飞", 24);
  Person p2("刘备", 22);
  Person p3("关羽", 25);
  Person p4("孙尚香", 18);
  Person p5("狄仁杰", 20);
  v2.push_back(p1);
  v2.push_back(p2);
  v2.push_back(p3);
  v2.push_back(p4);
  v2.push_back(p5);
  int num = count_if(v2.begin(), v2.end(),Compare2());
  cout << "岁数比张飞大的人数为:" << num << endl;
}
int main()
{
  test01();
  test02();
  return 0;
}

stl的一些常见算法_迭代器_08

3.常用排序算法

sort函数

sort(iterator beg,iterator end,_Pred)
//默认排序从小到大
//_Pred谓词

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 10; i>0; i--)
    v.push_back(i);
  sort(v.begin(), v.end());
  for_each(v.begin(), v.end(), print);
  cout << endl;
  sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());//逆序排列
  for_each(v.begin(), v.end(), print);
}

stl的一些常见算法_数据_09

random_shuffle函数

random_shuffle(iterator beg,iterator end)
//指定范围内的元素随机调整次序

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v;
  for (int i = 10; i>0; i--)
    v.push_back(i);
  random_shuffle(v.begin(), v.end());
  for_each(v.begin(), v.end(), print);
}

stl的一些常见算法_迭代器_10

为了改变随机数，可以加一个随机种子srand((unsigned)time(NULL))

merge函数

merge(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest)
//两容器合并，并存储到另一容器中
//注意：两容器必须是有序的
//dest 目标容器开始迭代器

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i<5;i++)
    v1.push_back(i);
  vector<int>v2;
  for (int i = 5; i < 10; i++)
    v2.push_back(i);
  vector<int>v3;
  v3.resize(10);
  merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
  for_each(v3.begin(), v3.end(), print);
}

stl的一些常见算法_i++_11

reverse函数

reverse(iterator beg,iterator end)
//反转指定容器的元素

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i<5;i++)
    v1.push_back(i);
  reverse(v1.begin(), v1.end());
  for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
}

stl的一些常见算法_迭代器_12

4.常用拷贝和替换函数

copy函数

copy(iterator beg,iterator end,iterator dest)
//将一个容器元素拷贝到另一个容器中
//dest目标开始迭代器

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i<5;i++)
    v1.push_back(i);
  vector<int>v2;
  v2.resize(5);
  copy(v1.begin(), v1.end(),v2.begin());
  for_each(v2.begin(), v2.end(), print);
}

stl的一些常见算法_数据_13

replace函数

replace(iterator beg,iterator end,oldvalue,newvalue)
//oldvalue 要替换的数据
//newvalue 替换后的数据

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i<5;i++)
    v1.push_back(i);
  replace(v1.begin(), v1.end(), 2, 2000);//将2替换成了2000
  for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
}

stl的一些常见算法_数据_14

replace_if函数

replace_if(iterator beg,iterator end,_Pred,newvalue)
//_Pred谓词，满足条件的数据被替换成newvalue

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
class Compare
{
public:
  bool operator()(int val)
  {
    return val > 3;
  }
};
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i<10;i++)
    v1.push_back(i);
  cout << "替换前:";
  for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
  replace_if(v1.begin(), v1.end(), Compare(), 3000);//大于3的数据被替换成3000
  cout << endl << "替换后:";
  for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
}

stl的一些常见算法_i++_15

swap函数

swap(container c1,container c2)
//交换两个容器的元素

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1,v2;
  for (int i = 0; i<10;i++)
    v1.push_back(i),v2.push_back(i*2);
  cout << "交换前:" << endl;
  for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
  cout << endl;
  for_each(v2.begin(), v2.end(), print);
  swap(v1, v2);
  cout << endl << "交换后:" << endl;
  for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
  cout << endl;
  for_each(v2.begin(), v2.end(), print);
  cout << endl;
}

stl的一些常见算法_迭代器_16

5.常用算术生成函数

这类算法属于小型算法，使用时要包含头文件<numeric>

accumulate函数

accumulate(iterator beg,iterator end,value)
//计算容器元素累计总和
//value 起始值

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i<10;i++)
    v1.push_back(i);
  int total = accumulate(v1.begin(), v1.end(), 0);
  cout << "total=" << total << endl;
}

stl的一些常见算法_数据_17

fill函数

fill(iterator beg,iterator end,value)
//向容器中填充元素
//value填充的值

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1;
  v1.resize(10);
  //后期填充
  fill(v1.begin(), v1.end(), 1000);
  for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
}

stl的一些常见算法_数据_18

6.常用集合函数

set_intersection函数

set_intersection(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest)
//求两个集合的交集（注意！！！这两个集合的元素必须是有序的）
//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

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1,v2,v3;
  for (int i = 0; i < 5; i++)
    v1.push_back(i);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v2.push_back(i);
  v3.resize(min(v1.size(), v2.size()));
  vector<int>::iterator it = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
  for_each(v3.begin(),it, print);
}

stl的一些常见算法_数据_19

set_union函数

set_union(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest)
//求两个集合的并集（注意！！！两个集合必须是有序的）
//dest 目标容器开始迭代器
//目标容器开辟空间需要两个容器相加
//set_union返回值是并集中最后一个的位置

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1,v2,v3;
  for (int i = 0; i < 5; i++)
    v1.push_back(i);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v2.push_back(i);
  v3.resize(v1.size()+ v2.size());
  vector<int>::iterator it = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
  for_each(v3.begin(),it, print);
}

stl的一些常见算法_迭代器_20

set_difference函数

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）
//dest 目标容器开始迭代器
//目标容器开辟空间需要从两个容器取最大值
//set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置

void print(int val)
{
  cout << val << " ";
}
void test01()
{
  vector<int>v1,v2,v3;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    v1.push_back(i);
  for (int i = 10; i <20; i++)
    v2.push_back(i);
  v3.resize(max(v1.size(),v2.size()));
  vector<int>::iterator it = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
  cout << "v1和v2的差集：";
  for_each(v3.begin(),it, print);
  it = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), v3.begin());
  cout <<endl<< "v2和v1的差集：";
  for_each(v3.begin(), it, print);
}

stl的一些常见算法_迭代器_21


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