【笔记】C++之Algorithm头文件下的常用函数

使用这些函数前要加上include using namespace std;

文章目录

    • 1 max()、min()、abs()
    • 2 swap()
    • 3 reverse()
    • 4 next_permutation()
    • 5 fill()
    • 6 sort()
        • 6.1 使用方式
        • 6.2 如何实现比较函数cmp
    • 7 lower_bound()、upper_bound()

1 max()、min()、abs()

max(x,y)、min(x,y)分别返回x和y中的最大、小值。如果要返回x、y、z中的最大值,可用``max(x,max(y,z))`

abs(x)返回x的绝对值,x必须是整数。 浮点数的绝对值用math头函数下的fabs(x)

2 swap()

swap(x,y)交换x和y的值。

3 reverse()

reverse(it,it2)可将数组指针在[it, it2)之间的元素或容器的迭代器在[it, it2)之间的元素进行反转。

#include 
#include 
using namespace std;
int main(void){
     
	int a[10] = {
     10, 11, 12, 14, 15, 16};
	reverse(a, a + 3);
	for(int i = 0; i < 6; i++) {
     
		printf("%d ", a[i]);
	}
    return 0;
}

输出结果:

12 11 10 14 15 16

容器(如string):

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int main(void){
     
	string str = "abcdefg";
	reverse(str.begin() + 3, str.begin() + 7);
	for(int i = 0; i < 7; i++) {
     
		printf("%c ", str[i]);
	}
    return 0;
}

输出结果:

a b c g f e d

4 next_permutation()

permutation为排列的意思。

next_permutation()给出一个序列在全排列中的下一个序列。返回bool类型。

例如,当n==3时的全排列为:

123
132
213
231	//231的下一个序列就是312
312
321
#include 
#include 
using namespace std;
int main(void){
     
	int a[10] = {
     1, 2, 3};
	do{
     
		printf("%d%d%d\n", a[0], a[1], a[2]);
	}while(next_permutation(a, a + 3));
    return 0;
}

输出结果:

123
132
213
231
312
321

5 fill()

fill()可以把数组或容器某一段区间赋为某个相同的值。和memset不同,这里的赋值可以是数组类型对应范围中的任意值。

#include 
#include 
using namespace std;
int main(void){
     
	int a[10] = {
     1, 2, 3, 4, 5};
	fill(a, a + 5, 33);
	for(int i = 0; i < 5; i++) {
     
		printf("%d ", a[i]);
	}
    return 0;
}

输出结果:

33 33 33 33 33

6 sort()

6.1 使用方式

定义

sort(首元素地址(必填),尾元素地址的下一个地址(必填),比较函数(非必填));

如果不写比较函数,默认对给出区间进行递增排序

  • int型数组排序:
#include 
#include 
using namespace std;
int main(void){
     
	int a[6] = {
     4, 2, 44, 1, 23, -2};
	sort(a, a + 4);	// 将a[0]~a[3]从小到大排序
	for(int i = 0; i < 6; i++) {
     
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("\n");
	sort(a, a + 6);	// 将a[0]~a[5]从小到大排序
	for(int i = 0; i < 6; i++) {
     
		printf("%d ", a[i]);
	}
    return 0;
}

输出结果:

1 2 4 44 23 -2
-2 1 2 4 23 44
  • double型数组排序:
#include 
#include 
using namespace std;
int main(void){
     
	double a[] = {
     1.3, -2.1, 4};
	sort(a, a + 3);
	for(int i = 0; i < 3; i++) {
     
		printf("%.1f ", a[i]);
	}
    return 0;
}

输出结果:

-2.1 1.3 4.0
  • char型数组排序(默认为字典序):
#include 
#include 
using namespace std;
int main(void){
     
	char a[] = {
     'T', 'a', 'W', 'A'};
	sort(a, a + 4);
	for(int i = 0; i < 4; i++) {
     
		printf("%c ", a[i]);
	}
    return 0;
}
A T W a

6.2 如何实现比较函数cmp

结构体本身没有大小关系,需要人为定制比较的规则,用compare函数(一般写作cmp函数),实现这个规则。

  • 基本数据类型数组的排序:

    如果想要从大到小排序,要使用cmp“告诉”sort何时要交换元素。

    #include 
    #include 
    using namespace std;
    bool cmp(int a, int b) {
           
    	return a > b; // 可以理解为当a > b时把a放b前面 
    } 
    int main(void){
           
    	int a[6] = {
           4, 2, 44, 1, 23, -2};
    	sort(a, a + 6, cmp);	// 将a[0]~a[5]从大到小排序
    	for(int i = 0; i < 6; i++) {
           
    		printf("%d ", a[i]);
    	}
        return 0;
    }
    

    输出结果:

    44 23 4 2 1 -2
    

    double型、char类型数据同理。

  • 结构体数组的排序

    #include 
    #include 
    using namespace std;
    struct node{
           
    	int x, y;
    }ssd[10];
    bool cmp(node a, node b) {
           
    	// 先将x按从大到小排序,当x相等的情况下,按照y的大小按 从大到小排序
    	if(a.x != b.x) return a.x > b.x;
    	else return a.y > b.y;
    } 
    int main(void){
           
    	ssd[0].x = 2;
    	ssd[0].y = 2;
    	ssd[1].x = 1;
    	ssd[1].y = 3;
    	ssd[2].x = 2;
    	ssd[2].y = 1;
    	sort(ssd, ssd + 3, cmp);
    	for(int i = 0; i < 3; i++) {
           
    		printf("%d %d\n", ssd[i].x, ssd[i].y);
    	}
        return 0;
    }
    

    输出结果:

    2 2
    2 1
    1 3
    
  • 容器的排序

    STL容器中,只有vector、string、deque是可以使用sort的。这是因为想set、map这种容器是用红黑树实现的(了解即可),元素本身有序。

    • vector

      #include 
      #include 
      #include 
      using namespace std;
      bool cmp(int a, int b) {
               
      	return a > b; //按从大到小排序
      } 
      int main(void){
               
      	vector<int> vi;
      	vi.push_back(3); 
      	vi.push_back(1);
      	vi.push_back(2);
      	sort(vi.begin(), vi.end(), cmp); // 对整个vector排序
      	for(int i = 0; i < 3; i++) {
               
      		printf("%d ", vi[i]);
      	}
          return 0;
      }
      

      输出结果:

      3 2 1
      
    • string

      #include 
      #include 
      #include 
      using namespace std;
      bool cmp(string a, string b) {
               
      	return a.length() < b.length(); // 按string的长度从小到大排序
      } 
      int main(void){
               
      	string str[] = {
               "bbbbbbb", "aaa", "ccccc"};
      	sort(str, str + 3, cmp);
      	for(int i = 0; i < 3; i++) {
               
      		cout << str[i] << endl;
      	}
          return 0;
      }
      

      输出结果:

      aaa
      ccccc
      bbbbbbb
      

7 lower_bound()、upper_bound()

lower_bound()upper_bound()需要用在一个有序数组容器中。

lower_bound(first, last, val):寻找在在数组或容器的[first, last)范围内的第一个值大于等于val元素的位置,如果是数组,则返回该位置的指针;如果是容器,则返回该位置的迭代器。

upper_bound(first, last, val):寻找在在数组或容器的[first, last)范围内的第一个值大于val元素的位置,如果是数组,则返回该位置的指针;如果是容器,则返回该位置的迭代器。

如果数组或容器中没有需要寻找的元素,则lower_bound()upper_bound()返回可以插入该元素的位置的指针和迭代器

#include 
#include 
using namespace std; 
void findPos(int a[], int n, int value){
     
	int* lowerPos = lower_bound(a, a + n, value);
	int* upperPos = upper_bound(a, a + n, value);
	printf("%d, %d\n", lowerPos - a, upperPos - a);
}
int main(void){
     
	int a[10] = {
     1, 2, 2, 3, 3, 3, 5, 5, 5, 5};
	// 寻找-1
	findPos(a, 10, -1);
	// 寻找1
	findPos(a, 10, 1); 
	// 寻找3
	findPos(a, 10, 3); 	
	// 寻找4
	findPos(a, 10, 4);
	// 寻找6
	findPos(a, 10, 6);
    return 0;
}

输出结果:

0, 0
0, 1
3, 6
6, 6
10, 10

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