stl 在容器中寻找元素

1、std::find、std::find_if、std::find_if_not

描述:
       寻找容器中满足判别条件的首个元素
       返回范围 [first, last) 中满足特定判别标准的首个元素。
       find 搜索等于 value 的元素。
       find_if 搜索谓词 p 对其返回 true 的元素。

函数定义:

template< class InputIt, class T >
InputIt find( InputIt first, InputIt last, const T& value );

template< class InputIt, class T >
constexpr InputIt find( InputIt first, InputIt last, const T& value );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
InputIt find_if( InputIt first, InputIt last,
                 UnaryPredicate p );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
constexpr InputIt find_if( InputIt first, InputIt last,
                           UnaryPredicate p );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
InputIt find_if_not( InputIt first, InputIt last,
                     UnaryPredicate q );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
constexpr InputIt find_if_not( InputIt first, InputIt last,
                               UnaryPredicate q );

参数:

       first, last - 要检验的元素范围
       value - 要与元素比较的值
       policy - 所用的执行策略。细节见执行策略。
       p - 若为要求的元素则返回 ​true 的一元谓词。
       q - 若为要求的元素则返回 ​false 的一元谓词。

返回值:
       返回首个满足条件的迭代器,或若找不到这种元素则为 last 。

可能的实现:

template<class InputIt, class T>
InputIt find(InputIt first, InputIt last, const T& value)
{
     
    for (; first != last; ++first) {
     
        if (*first == value) {
     
            return first;
        }
    }
    return last;
}
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
InputIt find_if(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p)
{
     
    for (; first != last; ++first) {
     
        if (p(*first)) {
     
            return first;
        }
    }
    return last;
}
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
InputIt find_if_not(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate q)
{
     
    for (; first != last; ++first) {
     
        if (!q(*first)) {
     
            return first;
        }
    }
    return last;
}

示例:

int main()
{
     
	std::vector<double> vecDouble;
	vecDouble.push_back(1.11);
	vecDouble.push_back(2.22);
	vecDouble.push_back(3.33);

	auto findIter = std::find(vecDouble.begin(), vecDouble.end(), 3.33);
	if (findIter == vecDouble.end())
		std::cout << "容器中不存在该元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "该元素存在," << "值为:" << *findIter << std::endl;//该元素存在,值为:3.33

}
#include 

bool comp(double dValue)
{
     
	return dValue > 3;
}

int main()
{
     
	std::vector<double> vecDouble;
	vecDouble.push_back(1.11);
	vecDouble.push_back(2.22);
	vecDouble.push_back(3.33);
	vecDouble.push_back(4.44);

	//使用lambda表达式指定条件(大于2的元素)
	auto findIter = std::find_if(vecDouble.begin(), vecDouble.end(), [](double dValue) {
     return dValue > 2; });
	if (findIter == vecDouble.end())
		std::cout << "容器中不存在该元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "该元素存在," << "值为:" << *findIter << std::endl;//该元素存在,值为:2.22

	//使用函数指定条件(大于3的元素)
	auto findIter2 = std::find_if(vecDouble.begin(), vecDouble.end(),comp);
	if (findIter2 == vecDouble.end())
		std::cout << "容器中不存在该元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "该元素存在," << "值为:" << *findIter2 << std::endl;//该元素存在,值为:3.33
}
#include 

bool comp(double dValue)
{
     
	return dValue > 3;
}

int main()
{
     
	std::vector<double> vecDouble;
	vecDouble.push_back(1.11);
	vecDouble.push_back(2.22);
	vecDouble.push_back(3.33);
	vecDouble.push_back(4.44);

	//使用lambda表达式指定条件(不大于2的元素)
	auto findIter = std::find_if_not(vecDouble.begin(), vecDouble.end(), [](double dValue) {
     return dValue > 2; });
	if (findIter == vecDouble.end())
		std::cout << "容器中不存在该元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "该元素存在," << "值为:" << *findIter << std::endl;//该元素存在,值为:1.11

	//使用函数指定条件(不大于3的元素)
	auto findIter2 = std::find_if_not(vecDouble.begin(), vecDouble.end(),comp);
	if (findIter2 == vecDouble.end())
		std::cout << "容器中不存在该元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "该元素存在," << "值为:" << *findIter2 << std::endl;//该元素存在,值为:1.11
}

2、std::adjacent_find

描述:
       寻找容器中相继相等的首个元素。
       在范围 [first, last) 中搜索二个相继的相等元素。
       用 operator== 比较元素。
       用给定的二元谓词 p 比较元素。

函数定义:

template< class ForwardIt >
ForwardIt adjacent_find( ForwardIt first, ForwardIt last );

template< class ForwardIt >
constexpr ForwardIt adjacent_find( ForwardIt first, ForwardIt last );

template< class ForwardIt, class BinaryPredicate>
ForwardIt adjacent_find( ForwardIt first, ForwardIt last, BinaryPredicate p );

template< class ForwardIt, class BinaryPredicate>
constexpr ForwardIt adjacent_find( ForwardIt first, ForwardIt last, BinaryPredicate p );

参数:
       first, last - 要检验的元素范围
       p - 若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

返回值:
       返回首对等同元素的首个元素的迭代器,若找不到这种元素,则返回 last 。

可能的实现:

template<class ForwardIt>
ForwardIt adjacent_find(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
     
    if (first == last) {
     
        return last;
    }
    ForwardIt next = first;
    ++next;
    for (; next != last; ++next, ++first) {
     
        if (*first == *next) {
     
            return first;
        }
    }
    return last;
}
template<class ForwardIt, class BinaryPredicate>
ForwardIt adjacent_find(ForwardIt first, ForwardIt last, 
                        BinaryPredicate p)
{
     
    if (first == last) {
     
        return last;
    }
    ForwardIt next = first;
    ++next;
    for (; next != last; ++next, ++first) {
     
        if (p(*first, *next)) {
     
            return first;
        }
    }
    return last;
}

示例:

int main()
{
     
	std::vector<double> vecDouble;
	vecDouble.push_back(1.11);
	vecDouble.push_back(2.22);
	vecDouble.push_back(2.22);
	vecDouble.push_back(3.33);
	vecDouble.push_back(4.44);

	auto iter = std::adjacent_find(vecDouble.begin(), vecDouble.end());
	if (iter == vecDouble.end())
		std::cout << "容器中不存在相继相等元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "存在," << "值为:" << *iter << std::endl;//存在,值为:2.22

	//使用lambda表达式指定条件(一般用于自定义元素)
	auto iter2 = std::adjacent_find(vecDouble.begin(), vecDouble.end(), [](double dValue1,double dValue2) {
     return dValue1 == dValue2; });
	if (iter2 == vecDouble.end())
		std::cout << "容器中不存在相继相等元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "存在," << "值为:" << *iter2 << std::endl;//存在,值为:2.22
}

3、std::search

描述:
       在容器中寻找子序列首次出现的位置。
       搜索范围 [first, last - (s_last - s_first)) 中元素子序列 [s_first, s_last) 的首次出现。
       元素用 operator== 比较。
       元素用给定的二元谓词 p 比较。

函数定义:

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                   ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
constexpr ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                             ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate >
ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                   ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate >
constexpr ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                             ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );

参数:
       first, last - 要检验的元素范围
       s_first, s_last - 要搜索的元素范围
       p - 若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

返回值:
       返回范围中 [first, last - (s_last - s_first)) ,首个子序列 [s_first, s_last) 起始的迭代器。若找不到这种子序列,则返回 last 。

可能的实现:

template<class ForwardIt1, class ForwardIt2>
ForwardIt1 search(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                        ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last)
{
     
    for (; ; ++first) {
     
        ForwardIt1 it = first;
        for (ForwardIt2 s_it = s_first; ; ++it, ++s_it) {
     
            if (s_it == s_last) {
     
                return first;
            }
            if (it == last) {
     
                return last;
            }
            if (!(*it == *s_it)) {
     
                break;
            }
        }
    }
}
template<class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate>
ForwardIt1 search(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                        ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, 
                        BinaryPredicate p)
{
     
    for (; ; ++first) {
     
        ForwardIt1 it = first;
        for (ForwardIt2 s_it = s_first; ; ++it, ++s_it) {
     
            if (s_it == s_last) {
     
                return first;
            }
            if (it == last) {
     
                return last;
            }
            if (!p(*it, *s_it)) {
     
                break;
            }
        }
    }
}

示例:

int main()
{
     
	std::string str1 = "abcdefgabcdefg";
	std::string str2 = "abc";
	std::string str3 = "efg";

	auto iter1 = std::search(str1.begin(), str1.end(), str2.begin(), str2.end());
	if (iter1 == str1.end())
		std::cout << "不存在此序列" << std::endl;
	else
		std::cout << "存在" << ",值为" << *iter1 << std::endl;//存在,值为a

	auto iter2 = std::search(str1.begin(), str1.end(), str3.begin(), str3.end());
	if (iter2 == str1.end())
		std::cout << "不存在此序列" << std::endl;
	else
		std::cout << "存在" << ",值为" << *iter2 << std::endl;//存在,值为e
}

4、std::find_end

描述:
       在容器中寻找子序列最后出现的位置。
       在范围 [first, last) 中搜索序列 [s_first, s_last) 的最后一次出现。
       用 operator== 比较元素。
       用给定的二元谓词 p 比较元素。

函数定义:

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
ForwardIt1 find_end( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                     ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
constexpr ForwardIt1 find_end( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                               ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate >
ForwardIt1 find_end( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                     ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate >
constexpr ForwardIt1 find_end( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                               ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );

参数:
       first, last - 要检验的元素范围
       s_first, s_last - 要搜索的元素范围
       p - 若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

返回值:
       返回范围 [first, last) 中 [s_first, s_last) 最后一次出现的开端的迭代器。若找不到这种序列,则返回 last。

可能的实现:

template<class ForwardIt1, class ForwardIt2>
ForwardIt1 find_end(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                    ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last)
{
     
    if (s_first == s_last)
        return last;
    ForwardIt1 result = last;
    while (true) {
     
        ForwardIt1 new_result = std::search(first, last, s_first, s_last);
        if (new_result == last) {
     
            break;
        } else {
     
            result = new_result;
            first = result;
            ++first;
        }
    }
    return result;
}
template<class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate>
ForwardIt1 find_end(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                    ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last,
                    BinaryPredicate p)
{
     
    if (s_first == s_last)
        return last;
    ForwardIt1 result = last;
    while (true) {
     
        ForwardIt1 new_result = std::search(first, last, s_first, s_last, p);
        if (new_result == last) {
     
            break;
        } else {
     
            result = new_result;
            first = result;
            ++first;
        }
    }
    return result;
}

示例:

int main()
{
     
	std::string str1 = "abcdefgabcdefg";
	std::string str2 = "abc";
	std::string str3 = "efg";

	auto iter1 = std::find_end(str1.begin(), str1.end(), str2.begin(), str2.end());
	if (iter1 == str1.end())
		std::cout << "不存在此序列" << std::endl;
	else
		std::cout << "存在" << ",值为" << *iter1 << std::endl;//存在,值为a

	auto iter2 = std::find_end(str1.begin(), str1.end(), str3.begin(), str3.end());
	if (iter2 == str1.end())
		std::cout << "不存在此序列" << std::endl;
	else
		std::cout << "存在" << ",值为" << *iter2 << std::endl;//存在,值为e
}

5、std::mismatch

描述:
       寻找两个容器出现不同元素的首个位置。
       返回来自二个范围:一个以 [first1, last1) 定义而另一个以 [first2,last2) 定义,的首个不匹配对。
       用 operator== 比较元素。
       用给定的二元谓词 p 比较元素。

函数定义:

template< class InputIt1, class InputIt2 >
std::pair<InputIt1,InputIt2>
    mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
              InputIt2 first2 );

template< class InputIt1, class InputIt2 >
constexpr std::pair<InputIt1,InputIt2>
              mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                        InputIt2 first2 );

template< class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate >
std::pair<InputIt1,InputIt2>
    mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
              InputIt2 first2,
              BinaryPredicate p );

template< class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate >
constexpr std::pair<InputIt1,InputIt2>
              mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                        InputIt2 first2,
                        BinaryPredicate p );

template< class InputIt1, class InputIt2 >
std::pair<InputIt1,InputIt2>
    mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
              InputIt2 first2, InputIt2 last2 );

template< class InputIt1, class InputIt2 >
constexpr std::pair<InputIt1,InputIt2>
              mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                        InputIt2 first2, InputIt2 last2 );

template< class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate >
std::pair<InputIt1,InputIt2>
    mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
              InputIt2 first2, InputIt2 last2,
              BinaryPredicate p );

template< class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate >
constexpr std::pair<InputIt1,InputIt2>
              mismatch( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                        InputIt2 first2, InputIt2 last2,
                        BinaryPredicate p );

参数:
       first1, last1 - 第一元素范围
       first2, last2 - 第二元素范围
       p - 若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

返回值:
       返回指向首二个不相等元素的迭代器的 std::pair 。

可能的实现:

template<class InputIt1, class InputIt2>
std::pair<InputIt1, InputIt2>
    mismatch(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2)
{
     
    while (first1 != last1 && *first1 == *first2) {
     
        ++first1, ++first2;
    }
    return std::make_pair(first1, first2);
}
template<class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate>
std::pair<InputIt1, InputIt2>
    mismatch(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, BinaryPredicate p)
{
     
    while (first1 != last1 && p(*first1, *first2)) {
     
        ++first1, ++first2;
    }
    return std::make_pair(first1, first2);
}
template<class InputIt1, class InputIt2>
std::pair<InputIt1, InputIt2>
    mismatch(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2)
{
     
    while (first1 != last1 && first2 != last2 && *first1 == *first2) {
     
        ++first1, ++first2;
    }
    return std::make_pair(first1, first2);
}
template<class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate>
std::pair<InputIt1, InputIt2>
    mismatch(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, BinaryPredicate p)
{
     
    while (first1 != last1 && first2 != last2 && p(*first1, *first2)) {
     
        ++first1, ++first2;
    }
    return std::make_pair(first1, first2);
}

示例:

int main()
{
     
	std::vector<int> vecInt1 = {
     1,2,3,4,5,6};
	std::vector<int> vecInt2 = {
     1,2,3,5,6};
	auto pair = std::mismatch(vecInt1.begin(),vecInt1.end(),vecInt2.begin(),vecInt2.end());
	std::cout << "第一个范围首个不同元素:" << *pair.first << std::endl;//第一个范围首个不同元素:4
	std::cout << "第二个范围首个不同元素:" << *pair.second << std::endl;//第二个范围首个不同元素:5
}

6、std::find_first_of

描述:
       寻找容器中存在另一容器元素的首个位置。
       在范围 [first, last) 中搜索范围 [s_first, s_last) 中的任何元素。
       用 operator== 比较元素。
       用给定的二元谓词 p 比较元素。

函数定义:

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
ForwardIt1 find_first_of( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                          ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );

template< class InputIt, class ForwardIt >
InputIt find_first_of( InputIt first, InputIt last,
                       ForwardIt s_first, ForwardIt s_last );

template< class InputIt, class ForwardIt >
constexpr InputIt find_first_of( InputIt first, InputIt last,
                                 ForwardIt s_first, ForwardIt s_last );

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate >
ForwardIt1 find_first_of( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                          ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );

template< class InputIt, class ForwardIt, class BinaryPredicate >
InputIt find_first_of( InputIt first, InputIt last,
                       ForwardIt s_first, ForwardIt s_last, BinaryPredicate p );

template< class InputIt, class ForwardIt, class BinaryPredicate >
constexpr InputIt find_first_of( InputIt first, InputIt last,
                                 ForwardIt s_first, ForwardIt s_last, BinaryPredicate p );

参数:
       first, last - 要检验的元素范围
       s_first, s_last - 要搜索的元素范围
       p - 若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

返回值:
       返回范围 [first, last) 中等于来自范围 [s_first; s_last) 中一个元素的首个元素。若找不到这种元素,则返回 last 。

可能的实现

template<class InputIt, class ForwardIt>
InputIt find_first_of(InputIt first, InputIt last,
                      ForwardIt s_first, ForwardIt s_last)
{
     
    for (; first != last; ++first) {
     
        for (ForwardIt it = s_first; it != s_last; ++it) {
     
            if (*first == *it) {
     
                return first;
            }
        }
    }
    return last;
}
template<class InputIt, class ForwardIt, class BinaryPredicate>
InputIt find_first_of(InputIt first, InputIt last,
                      ForwardIt s_first, ForwardIt s_last,
                      BinaryPredicate p)
{
     
    for (; first != last; ++first) {
     
        for (ForwardIt it = s_first; it != s_last; ++it) {
     
            if (p(*first, *it)) {
     
                return first;
            }
        }
    }
    return last;
}

示例:

int main()
{
     
	std::vector<int> vecInt1 = {
     1,6,8,11,15,60};
	std::vector<int> vecInt2 = {
     2,3,5,11,14};
	auto iter = std::find_first_of(vecInt1.begin(), vecInt1.end(), vecInt2.begin(), vecInt2.end());
	if (iter == vecInt1.end())
		std::cout << "不存在相同元素" << std::endl;
	else
		std::cout << "存在相同元素,元素下标为:" << std::distance(vecInt1.begin(), iter) << std::endl;
	//存在相同元素,元素下标为:3
}

7、std::search_n

描述:
       在范围 [first, last) 中搜索 count 个等同元素的序列,每个都等于给定的值 value 。
       用 operator== 比较元素。
       用给定的二元谓词 p 比较元素。

函数定义:

template< class ForwardIt, class Size, class T >
ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last, Size count, const T& value );

template< class ForwardIt, class Size, class T >
constexpr ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last, Size count, const T& value );

template< class ForwardIt, class Size, class T, class BinaryPredicate >
ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last, Size count, const T& value,
                     BinaryPredicate p );

template< class ForwardIt, class Size, class T, class BinaryPredicate >
constexpr ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last, Size count, const T& value,
                               BinaryPredicate p );

参数:
       first, last - 要检验的元素范围
       count - 要搜索的序列长度
       value - 要搜索的元素值
       p - 若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

返回值:
       指向范围 [first, last) 中找到的序列起始的迭代器。若找不到这种序列,则返回 last 。
       若 count 为零或负,则返回 first 。

可能的实现:

template<class ForwardIt, class Size, class T>
ForwardIt search_n(ForwardIt first, ForwardIt last,
                    Size count, const T& value)
{
     
    if (count <= 0) {
     
        return first;
    }
 
    for(; first != last; ++first) {
     
        if (!(*first == value)) {
     
            continue;
        }
 
        ForwardIt candidate = first;
        Size cur_count = 0;
 
        while (true) {
     
            ++cur_count;
            if (cur_count >= count) {
     
                // 成功
                return candidate;
            }
            ++first;
            if (first == last) {
     
                // 穷尽列表
                return last;
            }
            if (!(*first == value)) {
     
                // 栏中过少
                break;
            }
        }
    }
    return last;
}
template<class ForwardIt, class Size, class T, class BinaryPredicate>
ForwardIt search_n(ForwardIt first, ForwardIt last,
                    Size count, const T& value, BinaryPredicate p)
{
     
    if (count <= 0) {
     
        return first;
    }
 
    for(; first != last; ++first) {
     
        if (!p(*first, value)) {
     
            continue;
        }
 
        ForwardIt candidate = first;
        Size cur_count = 0;
 
        while (true) {
     
            ++cur_count;
            if (cur_count >= count) {
     
                // 成功
                return candidate;
            }
            ++first;
            if (first == last) {
     
                // 穷尽列表
                return last;
            }
            if (!p(*first, value)) {
     
                // 栏中过少
                break;
            }
        }
    }
    return last;
}

示例:

#include 
#include 
#include 
 
template <class Container, class Size, class T>
bool consecutive_values(const Container& c, Size count, const T& v)
{
     
  return std::search_n(std::begin(c),std::end(c),count,v) != std::end(c);
}
 
int main()
{
     
   const char sequence[] = "1001010100010101001010101";
 
   std::cout << std::boolalpha;
   std::cout << "Has 4 consecutive zeros: "
             << consecutive_values(sequence,4,'0') << '\n';
   std::cout << "Has 3 consecutive zeros: "
             << consecutive_values(sequence,3,'0') << '\n';
}

/*
输出:
Has 4 consecutive zeros: false
Has 3 consecutive zeros: true
*/

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