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STL学习笔记（三）

暮晨夜雪 2022-02-07 阅读 32
c++开发语言后端

STL学习笔记（三）——常用算法

琐记

这是STL学习笔记的第三篇, 前两篇分别是关于容器和函数对象的
第一篇:STL学习笔记（一）——容器
第二篇:STL学习笔记（二）

概述

 

1.常用遍历算法

1.1 for_each

void myPrint1(int val){
	cout<<val<<" ";
}
class myPrint2{
	public:
		void operator()(int val){
			cout<<val<<" ";
		}
};
for_each(v.begin(),v.end(),myPrint1); 
for_each(v.begin(),v.end(),myPrint2());

1.2 transform

示例:

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;


class myPrint{//函数用来遍历 
	public:
		void operator()(int val){
			cout<<val<<" ";
		}
};

class myTransform{//函数用来 搬运容器的同时对值进行操作 
	public:
		int operator()(int val){
			return val+100;
		}
};

void test01(){
	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(),myTransform());
	for_each(v2.begin(),v2.end(),myPrint());
}

int main(){
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

2.常用查找算法

2.1 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

注意: 自定义数据类型在查找时需要重载==操作符; 不论是否找到都会返回迭代器;

内置数据类型
vector<int>::iterator it = find(v.begin(),v.end(),5);
if(it != v.end()){
    cout<< *it <<endl;
}else
    cout<<"not found"<<endl;


自定义数据类型
class Person{
public:
    Person(string name,int age):_name(name),_age(age){}
    //重载==
	bool operator==(const Person&p) {
		if(this->_name == p._name && this->_age == p._age){
            return true;
        }
        else{
            return false;
        }
	}
    string _name;
    int _age;
};

void test02(){
    vector<Person>v;
    v.push_back(Person("zhangsan",20));
    v.push_back(Person("lisi",30));
    v.push_back(Person("wangwu",40));
    
    vector<Person>::iterator it = find(v.begin(),v.end(),Person("lisi",30));
    
    if(it != v.end()){
        cout<< it-> _name <<endl;
    }else
        cout<<"not found"<<endl;
}

2.2 find_if

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）

注意:

内置数据类型
class greaterFive{
    public:
    bool operator()(int a){
        return a>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 << "没找到!" << endl;
	else
		cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;
} 


自定义数据类型
class Person{
public:
	Person(string name, int age):_name(name),_age(age){}
    string _name;
    int _age; 
};

class greater9{
	public:
		bool operator()(Person& p){
			return p._age>9;
		}
};

void test02(){
	vector<Person>v;
	v.push_back(Person("aaa", 10));
	v.push_back(Person("bbb", 20));
	v.push_back(Person("ccc", 30));
	v.push_back(Person("ddd", 40));
	
	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(),v.end(),greater9());
	cout<<it->_age<<endl;
}

2.3 adjacent_find

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
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器

2.4 binary_search

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

注意: 所谓有序序列就是说从大到小或者从小到大排列的序列;如果我在一到十递增的容器末尾插入一个2,那本算法就不能应用于此容器.

2.5 count

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

统计内置数据类型
int num=count(v.begin(),v.end(),10);
cout<<num<<endl;

统计自定义数据类型
class Person{
public:
    Person(int id,string name):_id(id),_name(name){}
    bool operator==(const Person& p){
    	if(p._id==this->_id)
    		return true;
    	else
    		return false;
    }
    int _id;
    string _name;
};
//怎么用
int num=count(v.begin(), v.end(), Person(3,"adsf")) ;

2.6 count_if

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

由于这节的示例和find_if那一节基本一样,就不写了;

 
 
 

3.常用排序算法

3.1 sort

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,不写默认升序排列;
	需要一个返回值是bool类型的()重载
	也可以是STL内部的函数对象
*/

sort(v1.begin(),v1.end());
for(auto i:v1) cout<<i<<" ";
cout<<endl;

sort(v1.begin(), v1.end(),greater<int>());
for(auto i:v1) cout<<i<<" ";
cout<<endl;

3.2 random_shuffle

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

 这个打乱算法依赖随机函数种子，所以在使用时要加上随机种子srand((unsigned int)time(NULL));，确保每次打乱的结果不同。记得包含time.h头文件

/*示例*/
#include<time.h>
void test02(){
    srand((unsigned int)time(NULL));//随机数种子

    vector<int> v1;
    for(int i=0;i<10;i++)
        v1.push_back(i);

    random_shuffle(v1.begin(), v1.end());
    for(auto i : v1)
        cout << i << " ";
}

3.3 merge

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
//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

警告:

3.4 reverse

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

4.常用拷贝和替换算法

4.1 copy

函数原型:

copy(iterator beg,iterator end,iterator dest);
//beg开始迭代器
//end结束迭代器
//dest目标起始迭代器

注意:

4.2 replace

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

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>   
#include<algorithm>

class MyPrint{
public:
	void operator()(int val){
		cout << val << " ";
	}
};
//常用拷贝和替换算法  replace
void test01(){
	vector<int>v;
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

	cout << "替换前：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint());
	cout << endl;

	//将20替换为2000
	replace(v.begin(), v.end(),20,2000);
	cout << "替换后：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint());
	cout << endl;
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
    return 0;
}

4.3 replace_if

函数原型:

replace_if(iterator beg,iterator end,_pred,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
//_pred 谓词   重载()符号
//newvalue 新元素

4.4 swap

函数原型:

swap(container c1,container c2);
//将区间内旧元素  替换成 新元素
//互换两个容器的元素
//c1容器1
//c2容器2

5.常用算术生成算法

算法简介:

5.1 accumulate

函数原型:

accumulate<iterator beg,iterator end,value>
//beg开始迭代器
//end结束迭代器
//value 起始值

例子:
int total = accumulate(v.begin(),v.end(),0);

5.2 fill

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

例子:
fill(v.begin(), v.end(), 100);
注意:

6.常用集合算法

6.1 set_intersection

函数原型:

set_intersection(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);
//求两个容器的交集
//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

例子:
vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));
vector::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

注意:

6.2 set_union

函数原型:

set_union(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);
//求两个容器的并集
//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

例子:
vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
vector::iterator itEnd = vector::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

注意:

6.3 set_difference

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

例子:
vTarget.resize(max(v1.size() , v2.size()));
vector::iterator itEnd = vector::iterator itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

注意:

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