容器的共通能力 各个容器的使用时机 常用算法

1.容器的共通能力

容器的共通能力 各个容器的使用时机 常用算法_第1张图片

2.各个容器的使用时机

3.常用算法

3.1知识点

容器的共通能力 各个容器的使用时机 常用算法_第2张图片
容器的共通能力 各个容器的使用时机 常用算法_第3张图片
容器的共通能力 各个容器的使用时机 常用算法_第4张图片

3.2源程序

#include 
#include 
#include 

#include 
#include 


#include 
#include 
#include 

using namespace std;

//自定义类
//2.2.2的学生类 
class cStudent
{
public:
	cStudent(int iID, string strName)
	{
		m_iID = iID;
		m_strName = strName;
	}

	int getteriID() const { return m_iID; }
	string getterstrName() const { return m_strName; }

private:
	int m_iID;
	string m_strName;
};

//自定义的函数
//1.4 3.3的比较函数
bool GreaterThree(int iNum)
{
	if (iNum >= 3)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

//1.2.2的学号比较函数
bool Compare(const cStudent& stuA, const cStudent& stuB) 
{
	return (stuA.getteriID() < stuB.getteriID());
}

//6.1的显示函数
void show(const int& iItem)
{
	cout << iItem << " ";
}

//6.2的 increase 函数
int increase(int i)
{
	return i + 1;
}

int main()
{
	//1.常用的查找算法:
	cout << "1.常用的查找算法:\n";

	//1.1查找算法之adjacent_find()
	//在iterator对标识元素范围内,查找一对相邻重复元素,找到则返回指向这对元素的第一个元素的迭代器。
	//否则返回past-the-end。
	cout << "1.1查找算法之adjacent_find()\n";

	//情况1:可以找到
	vector<int> vecInt1;
	vecInt1.push_back(1);
	vecInt1.push_back(2);
	vecInt1.push_back(2);
	vecInt1.push_back(4);
	vecInt1.push_back(5);

	vector<int>::iterator it1 = adjacent_find(vecInt1.begin(), vecInt1.end());

	cout << "*it1 = " << *it1 << endl << endl;
	
	//情况2:如果找不到
	vector<int> vecInt2;
	vecInt2.push_back(1);
	vecInt2.push_back(2);
	vecInt2.push_back(4);
	vecInt2.push_back(2);
	vecInt2.push_back(5);

	vector<int>::iterator it2 = adjacent_find(vecInt2.begin(), vecInt2.end());

	//cout << "*it2 = " << *it2 << endl << endl;//如果找不到,会报错

	//1.2查找算法之binary_search()  
	//在有序序列中查找value,找到则返回true。注意:在无序序列中,不可使用。
	cout << "1.2查找算法之binary_search()\n";

	set<int> setInt;
	setInt.insert(3);
	setInt.insert(1);
	setInt.insert(7);
	setInt.insert(5);
	setInt.insert(9);

	bool bFind1 = binary_search(setInt.begin(), setInt.end(), 5);
	bool bFind2 = binary_search(setInt.begin(), setInt.end(), 15);

	cout << "bFind1 = " << bFind1 << endl;
	cout << "bFind2 = " << bFind2 << endl << endl;

    //1.3查找算法之count()
	//利用等于操作符,把标志范围内的元素与输入值比较,返回相等的个数。
	cout << "1.3查找算法之count()\n";

	vector<int> vecIntCount;

	vecIntCount.push_back(1);
	vecIntCount.push_back(2);
	vecIntCount.push_back(2);
	vecIntCount.push_back(4);
	vecIntCount.push_back(2);
	vecIntCount.push_back(5);

	int iCount = count(vecIntCount.begin(), vecIntCount.end(), 2); 

	cout << "iCount = " << iCount << endl << endl;

	//1.4查找算法之count_if()
   //利用输入的函数,对标志范围内的元素进行比较操作,返回结果为true的总个数。
	cout << "1.4查找算法之count_if()\n";

	vector<int> vecIntCountif;

	vecIntCountif.push_back(1);
	vecIntCountif.push_back(3);
	vecIntCountif.push_back(5);
	vecIntCountif.push_back(7);
	vecIntCountif.push_back(9);
	vecIntCountif.push_back(11);

	//需要先定义比较函数(见程序开头)bool GreaterThree(int iNum)

	//统计vecIntCountif的元素中大于等于 3 的个数
	int iCountif = count_if(vecIntCountif.begin(), vecIntCountif.end(), GreaterThree);

	cout << "iCountif = " << iCountif << endl << endl;

	//1.5查找算法之equal_range()
	//返回一对iterator,第一个表示lower_bound,第二个表示upper_bound。
	cout << "1.5查找算法之equal_range()\n此处的例子见之前的STL例子的讲解\n\n";


	//1.6查找算法之find()
	//利用底层元素的等于操作符,对指定范围内的元素与输入值进行比较。当匹配时,结束搜索,返回该元素的迭代器。
	cout << "1.6查找算法之find()\n";

	vector<int> vecFind;

	vecFind.push_back(1);
	vecFind.push_back(3);
	vecFind.push_back(5);
	vecFind.push_back(7);
	vecFind.push_back(9);

	vector<int>::iterator itFind = find(vecFind.begin(), vecFind.end(), 5);

	cout << "*itFind = " << *itFind << endl << endl;

	//1.7查找算法之find_if()
	//使用输入的函数代替等于操作符执行find。返回被找到的元素的迭代器。

	cout << "1.7查找算法之find_if()\n";

	vector<int> Find_if;

	Find_if.push_back(1);
	Find_if.push_back(3);
	Find_if.push_back(5);
	Find_if.push_back(3);
	Find_if.push_back(2);
	Find_if.push_back(9);

	//找出第一个大于等于 3 的元素的迭代器。
	vector<int>::iterator itFind_if = find_if(Find_if.begin(), Find_if.end(), GreaterThree);//GreaterThree是自定义函数
	

	cout << "*itFind_if = " << *itFind_if << endl ;
	cout << "*(itFind_if+1) = " << *(itFind_if + 1) << endl;
	cout << "*(itFind_if+2) = " << *(itFind_if + 2) << endl;
	cout << "*(itFind_if+3) = " << *(itFind_if + 3) << endl;
	cout << "*(itFind_if+4) = " << *(itFind_if + 4) << endl << endl << endl;

	//2.常用的排序算法:
	cout << "2.常用的排序算法:\n";

	//2.1常用的排序算法之merge()
	//合并两个有序序列,存放到另一个序列。

	cout << "2.1常用的排序算法之merge()\n";

	vector<int> vecMergeA, vecMergeB, vecMergeC;

	//vecMergeA
	vecMergeA.push_back(1);
	vecMergeA.push_back(3);
	vecMergeA.push_back(5);
	vecMergeA.push_back(7);
	vecMergeA.push_back(90);

	cout << "vecMergeA的元素:";
	for (vector<int>::iterator itMergeA = vecMergeA.begin(); itMergeA != vecMergeA.end(); ++itMergeA)
	{
		cout  << *itMergeA << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//vecMergeB
	vecMergeB.push_back(2);
	vecMergeB.push_back(4);
	vecMergeB.push_back(60);
	vecMergeB.push_back(80);
	vecMergeB.push_back(100);

	cout << "vecMergeB的元素:";
	for (vector<int>::iterator itMergeB = vecMergeB.begin(); itMergeB != vecMergeB.end(); ++itMergeB)
	{
		cout << *itMergeB << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//扩大vecMergeC的容量 必不可少的操作
	vecMergeC.resize(18);

	//merge() 在使用该函数之前,应该保证两个子范围内的元素都是有序的!
	merge(vecMergeA.begin(), vecMergeA.end(), vecMergeB.begin(), vecMergeB.end(), vecMergeC.begin());

	//vecMergeC
	cout << "vecMergeC的元素:";
	for (vector<int>::iterator itMergeC = vecMergeC.begin(); itMergeC != vecMergeC.end(); ++itMergeC)
	{
		cout << *itMergeC << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//2.2常用的排序算法之sort()
	//以默认升序的方式重新排列指定范围内的元素。若要改排序规则,可以输入比较函数。

	cout << "2.2常用的排序算法之sort()\n";

	//2.2.1 一般用法
	cout << "2.2.1 一般用法\n";

	vector<int> vecSort;

	vecSort.push_back(2);
	vecSort.push_back(1);
	vecSort.push_back(4);
	vecSort.push_back(3);
	vecSort.push_back(6);
	vecSort.push_back(5);

	//vecSort的元素
	cout << "vecSort的元素:";
	for (vector<int>::iterator itSort = vecSort.begin(); itSort != vecSort.end(); ++itSort)
	{
		cout  << *itSort << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	sort(vecSort.begin(), vecSort.end());

	//使用sort()排序后,vecSort的元素
	cout << "使用sort()排序后,vecSort的元素:";
	for (vector<int>::iterator itSort = vecSort.begin(); itSort != vecSort.end(); ++itSort)
	{
		cout  << *itSort << " ";
	}
	cout << "\n";


	//2.2.2 如果vector,T是自定义类型,则要提供T类型的比较函数。
	cout << "2.2.2 如果vector,T是自定义类型,则要提供T类型的比较函数。\n";
	
	//学生类有学号跟姓名的属性,有一个存着学生对象的vector容器,要使该容器按学号升序排序。

	//学生类 见自定义类class cStudent

	//学号比较函数,见自定义函数bool Compare(const cStudent& stuA, const cStudent& stuB)

	//主程序
	vector<cStudent> vecStu;

	vecStu.push_back(cStudent(2, "老二"));
	vecStu.push_back(cStudent(1, "老大"));
	vecStu.push_back(cStudent(3, "老三"));
	vecStu.push_back(cStudent(4, "老四"));

	sort(vecStu.begin(), vecStu.end(), Compare);

	//使用sort()排序后,vecStu的元素
	cout << "使用sort()排序后,vecSort的元素:";
	for (vector<cStudent>::iterator itSort = vecStu.begin(); itSort != vecStu.end(); ++itSort)
	{
		cout  << itSort->getteriID() << "  " << (*itSort).getterstrName() << ";   ";//这里用了两种方法来取类中的元素
		//注意:成员函数要加括号(即应该写成getteriID() getterstrName(),不要少写括号写成 getteriID getterstrName)
		//否则会出现"非标准语法;请使用 "&" 来创建指向成员的指针"的错误

	}
	cout << "\n\n";

	//2.3常用的排序算法之random_shuffle()
	//对指定范围内的元素随机调整次序。

	cout << "2.3常用的排序算法之random_shuffle()\n";

	//设置随机种子
	srand(time(0));

	vector<int> vecrandom_shuffle;

	vecrandom_shuffle.push_back(1);
	vecrandom_shuffle.push_back(3);
	vecrandom_shuffle.push_back(5);
	vecrandom_shuffle.push_back(7);
	vecrandom_shuffle.push_back(9);

	string str("UIPower");

	//随机排序
	random_shuffle(vecrandom_shuffle.begin(), vecrandom_shuffle.end());
	random_shuffle(str.begin(), str.end());

	//使用random_shuffle()排序后,vecrandom_shuffle的元素
	cout << "使用random_shuffle()排序后,vecrandom_shuffle的元素:";
	for (vector<int>::iterator itRandom_shuffle = vecrandom_shuffle.begin(); itRandom_shuffle != vecrandom_shuffle.end(); ++itRandom_shuffle)
	{
		cout  << *itRandom_shuffle << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//使用random_shuffle()排序后,str的元素
	cout << "使用random_shuffle()排序后,str的元素:";
	for (string::iterator itRandom_shuffle = str.begin(); itRandom_shuffle != str.end(); ++itRandom_shuffle)
	{
		cout << *itRandom_shuffle << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//2.4常用的排序算法之reverse()
	//对指定范围内元素重新反序排序。

	cout << "2.4常用的排序算法之reverse()\n";

	vector<int> vecReverse;

	vecReverse.push_back(1);
	vecReverse.push_back(3);
	vecReverse.push_back(5);
	vecReverse.push_back(7);
	vecReverse.push_back(9);

	//使用reverse()排序前,vecReverse的元素
	cout << "使用reverse()排序后,vecrandom_shuffle的元素:";
	for (vector<int>::iterator itReverse = vecReverse.begin(); itReverse != vecReverse.end(); ++itReverse)
	{
		cout << *itReverse << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	reverse(vecReverse.begin(), vecReverse.end());

	//使用reverse()排序前,vecReverse的元素
	cout << "使用reverse()排序后,vecrandom_shuffle的元素:";
	for (vector<int>::iterator itReverse = vecReverse.begin(); itReverse != vecReverse.end(); ++itReverse)
	{
		cout << *itReverse << " ";
	}
	cout << "\n\n\n";


	//3.常用的拷贝和替换算法:
	cout << "3.常用的拷贝和替换算法之:\n";

	//3.1常用的拷贝和替换算法之copy():
	cout << "3.1常用的拷贝和替换算法之:\n";

	vector<int> vecCopyA;

	vecCopyA.push_back(1);
	vecCopyA.push_back(11);
	vecCopyA.push_back(5);
	vecCopyA.push_back(7);
	vecCopyA.push_back(9);

	vector<int> vecCopyB;
	vecCopyB.resize(5);//扩大空间

	copy(vecCopyA.begin(), vecCopyA.end(), vecCopyB.begin());

	//vecCopyB的元素
	cout << "使用copy()后,vecCopyB的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecCopyB = vecCopyB.begin(); itvecCopyB != vecCopyB.end(); ++itvecCopyB)
	{
		cout << *itvecCopyB << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//3.2常用的拷贝和替换算法之replace():
	//replace(beg,end,oldValue,newValue):将指定范围内的所有等于oldValue的元素替换成newValue。
	cout << "3.2常用的拷贝和替换算法之replace():\n";

	vector<int> vecReplace;

	vecReplace.push_back(1);
	vecReplace.push_back(3);
	vecReplace.push_back(5);
	vecReplace.push_back(3);
	vecReplace.push_back(9);

	replace(vecReplace.begin(), vecReplace.end(), 3, 8);

	//vecReplace的元素
	cout << "使用replace()后,vecReplace的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecReplace = vecReplace.begin(); itvecReplace != vecReplace.end(); ++itvecReplace)
	{
		cout << *itvecReplace << " ";
	}
	cout << "\n\n";


	//3.3常用的拷贝和替换算法之replace_if():
	//replace_if : 将指定范围内所有操作结果为true的元素用新值替换。
	cout << "3.3常用的拷贝和替换算法之replace_if():\n";

	vector<int> vecReplace_if;

	vecReplace_if.push_back(1);
	vecReplace_if.push_back(3);
	vecReplace_if.push_back(5);
	vecReplace_if.push_back(3);
	vecReplace_if.push_back(9);

	//自定义比较函数 见程序开头处的定义

	//把大于等于 3 的元素替换成 8
	replace_if(vecReplace_if.begin(), vecReplace_if.end(), GreaterThree, 8);

	//vecReplace_if的元素
	cout << "使用replace_if()后,vecReplace_if的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecReplace_if = vecReplace_if.begin(); itvecReplace_if != vecReplace_if.end(); ++itvecReplace_if)
	{
		cout << *itvecReplace_if << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//3.4常用的拷贝和替换算法之swap():
	//交换两个容器的元素
	cout << "3.4常用的拷贝和替换算法之swap():\n";

	vector<int> vecSwapA;

	vecSwapA.push_back(1);
	vecSwapA.push_back(3);
	vecSwapA.push_back(5);

	vector<int> vecSwapB;

	vecSwapB.push_back(2);
	vecSwapB.push_back(4);

	//交换前,vecSwapA的元素
	cout << "使用swap()前,vecSwapA的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecSwapA = vecSwapA.begin(); itvecSwapA != vecSwapA.end(); ++itvecSwapA)
	{
		cout  << *itvecSwapA << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//交换前,vecSwapB的元素
	cout << "使用swap()前,vecSwapB的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecSwapB = vecSwapB.begin(); itvecSwapB != vecSwapB.end(); ++itvecSwapB)
	{
		cout << *itvecSwapB << " ";
	}
	cout << "\n\n";
	
	//交换
	swap(vecSwapA, vecSwapB);

	//交换后,vecSwapA的元素
	cout << "使用swap()后,vecSwapA的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecSwapA = vecSwapA.begin(); itvecSwapA != vecSwapA.end(); ++itvecSwapA)
	{
		cout << *itvecSwapA << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//交换后,vecSwapB的元素
	cout << "使用swap()后,vecSwapB的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecSwapB = vecSwapB.begin(); itvecSwapB != vecSwapB.end(); ++itvecSwapB)
	{
		cout << *itvecSwapB << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	
	//4.常用的算术和生成算法:
	cout << "4.常用的算术和生成算法:\n";

	//4.1常用的算术和生成算法之accumulate():
	//对指定范围内的元素求和,然后结果再加上一个由val指定的初始值。
	cout << "4.1常用的算术和生成算法之accumulate():\n";

	vector<int> vecAccumulate;

	vecAccumulate.push_back(1);
	vecAccumulate.push_back(3);
	vecAccumulate.push_back(5);
	vecAccumulate.push_back(7);
	vecAccumulate.push_back(9);

	int iSum = accumulate(vecAccumulate.begin(), vecAccumulate.end(), 100);

	cout << "iSum = " << iSum << endl << endl;

	//4.2常用的算术和生成算法之fill():
	//将输入值赋给标志范围内的所有元素。
	cout << "4.2常用的算术和生成算法之fill():\n";

	vector<int> vecFill;

	vecFill.push_back(1);
	vecFill.push_back(3);
	vecFill.push_back(5);
	vecFill.push_back(7);
	vecFill.push_back(9);

	fill(vecFill.begin(), vecFill.end(), 8);

	//填充后,vecFill的元素
	cout << "使用fill()后,vecFill的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecFill = vecFill.begin(); itvecFill != vecFill.end(); ++itvecFill)
	{
		cout << *itvecFill << " ";
	}
	cout << "\n\n";
	

	//5.常用的集合算法:
	cout << "5.常用的集合算法:\n";

	//注意哦,vecSetA和vecSetB必须都是有序的序列
	vector<int> vecSetA;
	vecSetA.push_back(1);
	vecSetA.push_back(3);
	vecSetA.push_back(5);
	vecSetA.push_back(7);
	vecSetA.push_back(9);

	vector<int> vecSetB;
	vecSetB.push_back(1);
	vecSetB.push_back(3);
	vecSetB.push_back(5);
	vecSetB.push_back(6);
	vecSetB.push_back(8);

	vector<int> vecSetC;
	vecSetC.resize(10);

	//5.1常用的集合算法之set_union() :
	//构造一个有序序列,包含两个有序序列的并集。
	cout << "5.1常用的集合算法之set_union()并集:\n";

	//并集
	set_union(vecSetA.begin(), vecSetA.end(), vecSetB.begin(), vecSetB.end(), vecSetC.begin());

	cout << "使用set_union()后,vecSetC的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecSetC = vecSetC.begin(); itvecSetC != vecSetC.end(); ++itvecSetC)
	{
		cout << *itvecSetC << " ";
	}
	cout << "\n\n";

	//5.2常用的集合算法之set_intersection():
	//构造一个有序序列,包含两个有序序列的交集。
	cout << "5.2常用的集合算法之set_intersection()交集:\n";

	//交集
	fill(vecSetC.begin(), vecSetC.end(), 0);
	set_intersection(vecSetA.begin(), vecSetA.end(), vecSetB.begin(), vecSetB.end(), vecSetC.begin());

	cout << "使用set_intersection()后,vecSetC的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecSetC = vecSetC.begin(); itvecSetC != vecSetC.end(); ++itvecSetC)
	{
		cout << *itvecSetC << " ";
	}
	cout << "\n\n";



	//5.3常用的集合算法之set_difference() :
	//构造一个有序序列,该序列保留第一个有序序列中存在而第二个有序序列中不存在的元素。
	cout << "5.3常用的集合算法之set_difference()差集:\n";

	//交集
	fill(vecSetC.begin(), vecSetC.end(), 0);
	set_difference(vecSetA.begin(), vecSetA.end(), vecSetB.begin(), vecSetB.end(), vecSetC.begin());

	cout << "使用set_difference()后,vecSetC的元素:";
	for (vector<int>::iterator itvecSetC = vecSetC.begin(); itvecSetC != vecSetC.end(); ++itvecSetC)
	{
		cout << *itvecSetC << " ";
	}
	cout << "\n\n";
	
	//6.常用的遍历算法:
	cout << "6.常用的遍历算法:\n";

	//6.1常用的遍历算法之for_each():
	//用指定函数依次对指定范围内所有元素进行迭代访问。该函数不得修改序列中的元素。
	cout << "6.1常用的遍历算法之for_each():\n";

	int iArray[] = { 0,1,2,3,4 };

	//自定义的显示函数 show() 在程序开头

	vector<int> vecFor_each(iArray, iArray + sizeof(iArray) / sizeof(iArray[0]));

	for_each(vecFor_each.begin(), vecFor_each.end(), show);

	cout << endl << endl;

	//6.2常用的遍历算法之transform():
	//与for_each类似,遍历所有元素,但可对容器的元素进行修改
	cout << "6.2常用的遍历算法之transform():\n";

	vector<int> vecTransform;
	vecTransform.push_back(1);
	vecTransform.push_back(3);
	vecTransform.push_back(5);
	vecTransform.push_back(7);
	vecTransform.push_back(9);

	//自定义的 increase 的函数 在程序开头

	transform(vecTransform.begin(), vecTransform.end(), vecTransform.begin(), increase);

	for_each(vecTransform.begin(), vecTransform.end(), show);

	return 0;
}

3.3运行结果

容器的共通能力 各个容器的使用时机 常用算法_第5张图片

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