STL常用算法
目录
一、概述
二、常用遍历算法
目的：掌握常用的遍历算法
1、for_each
2、transform
三、常用查找算法
目的：掌握常用的查找算法
1、find
2、find_if
3、adjacent_find
4、binary_search
5、count
6、count_if
四、常用排序算法
目的：掌握常用的排序算法
1、sort
2、random_shuffle
3、merge
4、reverse
五、常用拷贝和替换算法
目的：掌握常用的拷贝和替换算法
1、copy
2、 replace
3、replace_if
4、swap
六、常用算术生成算法
目的：掌握常用的算术生成算法
1、accumulate
2、fill
七、常用集合算法
目的：掌握常用的集合算法
1、set_intersection
2、set_union
3、set_difference
一、概述
算法主要由头文件、、组成
二、常用遍历算法
目的：掌握常用的遍历算法
算法：
for_each 遍历容器
transform 搬运容器到另一个容器中1、for_each
功能： 遍历算法，遍历容器元素
for_each(iterator begin,iterator end,func)
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
func 函数或函数对象根据func的不同，有不同的实现方式：
// 1.使用普通函数
void print1(int val)
{
cout << val << " ";
}
// 2.使用仿函数
class print2
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
int main()
{
vector v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
for_each(v1.begin(), v1.end(), print1); // 传入普通函数
cout << endl;
for_each(v1.begin(), v1.end(), print2());// 传入匿名的函数对象
return 0;
} 
2、transform
功能： 搬运容器到另一个容器中
transform(iterator begin1,iterator end1,iterator begin2,func)
begin1 原容器起始迭代器
end1 原容器终止迭代器
begin2 新容器起始迭代器
func 函数或仿函数根据func的不同，有不同的实现方式：
// ①.使用普通函数
int trans(int val)
{
return val;
}
// ②.使用仿函数
class trans2
{
public:
int operator()(int val)
{
return val;
}
};
void test02()
{
vector v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
vectorv2; // 目标容器
v2.resize(v1.size()); // 提前开辟空间
transform(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), trans); // 1
transform(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), trans2()); // 2
for_each(v2.begin(), v2.end(), print1); // 传入普通函数
}
注意：使用transform搬运容器时，一定要先确定目标容器有足够的空间，没有则要开辟
三、常用查找算法
目的：掌握常用的查找算法
算法：
find 查找目标元素
find_if 按条件查找目标元素
adjacent_find 查找相邻重复元素
binary_search 二分查找法
count 统计元素个数
count_if 按条件统计元素个数1、find
功能：查找目标元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回终止迭代器end()；
find(iterator begin.iterator end,val);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
val 目标元素根据查找的数据类型的不同，可以分为2类：
①查找内置数据类型
void test03()
{
vector v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
// 查找内置数据类型
vector::iterator it = find(v1.begin(), v1.end(), 1);
if (it == v1.end())
cout << "没有" << endl;
else
cout << "有了：" << *it << endl;
} 
②查找自定义数据类型
自定义数据类型person
class person
{
public:
person(string name, int age)
{
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
// 重载== 使find底层知道如何对比自定义数据类型
bool operator == (const person &p)
{
if (p.m_name == this->m_name && p.m_age == this->m_age)
return true;
else
return false;
}
string m_name;
int m_age;
};void test04()
{
vector v;
person p1("Joyce", 21); person p2("Tatina", 20);
person p3("Nna", 3); person p4("knnz", 40);
v.push_back(p1); v.push_back(p2);
v.push_back(p3); v.push_back(p4);
person p5("Nna", 3);
vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p5);
if (it == v.end())
cout << "没有" << endl;
else
cout << "有了：" << it->m_name << it->m_age << endl;
} 
注意：自定义数据类型的对比，要先实现==的重载，否则编译器不知道如何对比
2、find_if
功能：按条件查找元素，找到返回所在位置迭代器，否则返回终止迭代器end()；
find_if(iterator begin,iterator end,_Pred);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
_Pred 函数或谓词(返回bool类型的仿函数)根据查找的数据类型的不同，可以分为2类：
①查找内置数据类型
// 内置数据类型
class GreaterSix // 内置数据类型 val大于6即可
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val > 6;
}
};
void test05()
{
vector v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterSix());
cout << *it << endl;
} ②自定义数据类型
自定义数据类型person1
class person1
{
public:
person1(string name, int age)
{
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
string m_name;
int m_age;
};测试函数与对比函数：
class AgeGreateTwenty // 年龄大于33即可
{
public:
bool operator()(person1& p)
{
return p.m_age > 33;
}
};
void test05_2()
{
vectorv;
person1 p1("Joyce", 21);person1 p2("Tatina", 20);
person1 p3("Nna", 3); person1 p4("knnz", 40);
v.push_back(p1); v.push_back(p2);
v.push_back(p3); v.push_back(p4);
vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), AgeGreateTwenty());
if (it == v.end())
cout << "没有" << endl;
else
cout << it->m_name <m_age<< endl;
} 
3、adjacent_find
功能：查找相邻重复元素，找到返回所在位置迭代器，否则返回终止迭代器end()；
adjacent_find(iterator begin,iterator end);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器测试：
void test06()
{
vector v;
v.push_back(1); v.push_back(3); v.push_back(1);
v.push_back(33); v.push_back(53); v.push_back(23);
v.push_back(3); v.push_back(3); v.push_back(8);
vector::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
if (it == v.end())
cout << "没有" << endl;
else
cout << *it;
} 
注意：如果是不相邻的元素，则无法查找到，必须2个挨着才行
4、binary_search
功能：查找指定元素是否存在，存在返回true，否则返回false
binary_search(iterator begin,iterator end,val);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
val 目标元素如：从0-9找到5
void test07()
{
vector v;
int i = 0;
while (i++ < 10)
{
v.push_back(i);
}
bool it = binary_search(v.begin(), v.end(), 5);
if (it)
cout << "有了" << endl;
else
cout << "没有" << endl;
} 
注意：二分查找法要求序列必须有序且默认是升序才能用，且返回的是ture或false不是迭代器
5、count
功能：统计元素个数
count(iterator begin,iterator end,val);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
val 目标元素根据统计的数据类型的不同，可以分为2类：
①内置数据类型
void test08()
{
vector v;
v.push_back(1); v.push_back(3); v.push_back(1);
v.push_back(33); v.push_back(53); v.push_back(23);
v.push_back(3); v.push_back(3); v.push_back(8);
int ret = count(v.begin(), v.end(), 3);
cout << ret << endl;
} 
②自定义数据类型
自定义数据类型，要加上==的重载使编译器知道如何对比
class person
{
public:
person(string name, int age)
{
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
// 重载== 使find底层知道如何对比自定义数据类型
bool operator == (const person &p)
{
if (p.m_name == this->m_name && p.m_age == this->m_age)
return true;
else
return false;
}
string m_name;
int m_age;
};void test08_2()
{
vector v;
person p1("Joyce", 21); person p2("Tatina", 20);
person p3("Nna", 3); person p4("knnz", 40);
person p6("Nna", 3);
v.push_back(p1); v.push_back(p2);
v.push_back(p3); v.push_back(p4); v.push_back(p6);
person p5("Nna", 3);
int ret = count(v.begin(), v.end(), p5);
cout <<"与p5同名同姓的人员个数为："<< ret << endl;
} 
6、count_if
功能：按条件统计元素个数
count_if(iterator begin,iterator end,_Pred);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
_Pred 谓词（条件）根据统计的数据类型的不同，可以分为2类：
①内置数据类型
class GreaterFive // 大于5的谓词
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val > 5;
}
};
void test09_1()
{
vector v;
v.push_back(1); v.push_back(3); v.push_back(1);
v.push_back(33);v.push_back(53); v.push_back(23);
v.push_back(3); v.push_back(3); v.push_back(8);
int ret = count_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
cout << "大于5的数字有 " << ret << " 个" << endl;
} ②自定义数据类型
自定义数据类型person，以及大于20岁的谓词
class person
{
public:
person(string name, int age)
{
this->m_name = name;
this->m_age = age;
}
// 重载== 使find底层知道如何对比自定义数据类型
bool operator == (const person &p)
{
if (p.m_name == this->m_name && p.m_age == this->m_age)
return true;
else
return false;
}
string m_name;
int m_age;
};class Greater20 // 年龄大于20
{
public:
bool operator()(const person& p)
{
if (p.m_age > 20)
return true;
else
return false;
}
};
void test09_2()
{
vector v;
person p1("Joyce", 21); person p2("Tatina", 20);
person p3("Nna", 3); person p4("knnz", 40);
person p5("Bbyeaz", 33);
v.push_back(p1); v.push_back(p2);
v.push_back(p3); v.push_back(p4); v.push_back(p5);
int ret = count_if(v.begin(), v.end(),Greater20());
cout << "大于20岁的人员个数为：" << ret << endl;
} 
四、常用排序算法
目的：掌握常用的排序算法
算法：
sort 对容器内元素进行排序
random_shuffle 洗牌，对指定范围内元素随即调整次序
merge 容器元素合并，并存储至另一容器中
reverse 反转指定范围内元素1、sort
功能：对容器内元素进行排序
sort(iterator begin,iterator end,_Pred);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
_Pred 谓词（条件，不填则是升序）测试：
void test10()
{
vector v;
v.push_back(1); v.push_back(3); v.push_back(2);
v.push_back(33); v.push_back(53); v.push_back(23);
v.push_back(5); v.push_back(4); v.push_back(8);
// 升序-默认
sort(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
cout << endl;
// 降序-重载
sort(v.begin(), v.end(), greater()); // greater 内建函数对象
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
} 
2、random_shuffle
功能：洗牌，指定范围内元素随机调整次序
random_shuffle(iterator begin,iterator end);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器只需提供起始迭代器与终止迭代器即可
void test11()
{
srand((unsigned)time(NULL)); // 随机数种子
vector v;
int i = 0;
while (i++ < 10)
{
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
cout << endl;
random_shuffle(v.begin(), v.end()); // 洗牌
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
} 
3、merge
功能：将两个容器元素合并，并存储到另一个容器中
merge(iterator begin1,iterator end1,iterator begin2,iterator end2,iterator dest);
begin1 容器1起始迭代器
end1 容器1终止迭代器
begin2 容器2起始迭代器
end2 容器2终止迭代器
dest 目标存储迭代器一共需要3个容器
void test12()
{
vector v;
vector v2;
int i = 0;
while (i++ < 5)
{
v.push_back(i);
v2.push_back(i+6);
}
vectorv3;
v3.resize(v.size() + v2.size()); // 给目标容器开辟空间
merge(v.begin(), v.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
for_each(v3.begin(), v3.end(), print2());
} 
注意：①原始的2个容器必须是有序的
②使用merge前必须给目标容器开辟足够的空间
4、reverse
功能：将范围内元素反转
reverse(iterator begin,iterator end);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器测试：
void test13()
{
vector v;
int i = 0;
while (i++ < 10)
{
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
cout << endl;
reverse(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
} 
五、常用拷贝和替换算法
目的：掌握常用的拷贝和替换算法
算法：
copy 容器内指定范围内的元素拷贝到另一容器中
replace 将容器中指定范围内的元素替换为新的元素
replace_if 容器内指定范围内满足条件的元素替换为新的元素
swap 交换2个相同类型容器的元素1、copy
功能：将容器指定范围内元素拷贝到另一容器中
copy(iterator begin1,iterator end1,iterator dest);
begin1 容器1起始迭代器
end1 容器1终止迭代器
dest 目标存储迭代器测试：
void test14()
{
vector v;
int i = 0;
while (i++ < 10)
{
v.push_back(i);
}
vector v2;
v2.resize(v.size());
copy(v.begin(), v.end(), v2.begin());
for_each(v2.begin(), v2.end(), print2());
} 
注意：提前给目标容器开辟空间
2、 replace
功能：将容器中指定范围内的所有指定元素替换为新的元素
replace(iterator begin,iterator end,oldval,newval);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
oldval 旧元素
newval 新元素
测试：
void test15()
{
vector v;
v.push_back(1); v.push_back(3); v.push_back(2);
v.push_back(3); v.push_back(53); v.push_back(23);
v.push_back(3); v.push_back(4); v.push_back(8);
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
cout << endl;
replace(v.begin(), v.end(), 3, 888);
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
} 
3、replace_if
功能：容器内指定范围内满足条件的元素替换为新的元素
replace_if(iterator begin,iterator end,_Pred,newval);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
_Pred 谓词
newval 新元素
测试： 大于6的值替换为888
谓词GreaterSix
class GreaterSix // 内置数据类型 val大于6即可
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val > 6;
}
};void test16()
{
vector v;
v.push_back(1); v.push_back(3); v.push_back(2);
v.push_back(3); v.push_back(53); v.push_back(23);
v.push_back(3); v.push_back(4); v.push_back(8);
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
cout << endl;
replace_if(v.begin(), v.end(), GreaterSix(), 888);
for_each(v.begin(), v.end(), print2());
} 
4、swap
功能：交换2个相同类型容器的元素
swap(container c1,container c2);
c1 容器1
c2 容器2测试：
void test17()
{
vector v;
vector v2; int i = 0;
while (i++ < 10)
{
v.push_back(i);
v2.push_back(i+16);
}
cout << "交换前：" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), print2()); cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), print2());
cout << endl; cout << "交换后：" << endl;
swap(v, v2);
for_each(v.begin(), v.end(), print2()); cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), print2());
} 
六、常用算术生成算法
目的：掌握常用的算术生成算法
算法：
accumulate 计算容器元素累计总和
fill 向容器中添加指定元素注意：该算法属于小型算法，要包含头文件
1、accumulate
功能：将容器指定范围内元素拷贝到另一容器中
accumulate(iterator begin,iterator end,val);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
val 起始值
测试：
void test18()
{
vector v;
int i = 0;
while (i++ < 100)
{
v.push_back(i);
}
int num = accumulate(v.begin(), v.end(),0);
// 0是起始值，即num=总和+0；如果是1000，即num=总和+1000
cout << num;
} 
2、fill
功能：向容器中添加指定元素
fill(iterator begin,iterator end,val);
begin 起始迭代器
end 终止迭代器
val 要填充的值
测试：
void test19()
{
vector v;
int i = 0;
while (i++ < 10)
{
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), print1); cout << endl;
fill(v.begin() + 1, v.end() - 1, 888);
for_each(v.begin(), v.end(), print1);
} 
七、常用集合算法
目的：掌握常用的集合算法
算法：
set_intersection 求两个容器的交集
set_union 求两个容器的并集
set_difference 求两个容器的差集注意：该算法属于小型算法，要包含头文件
1、set_intersection
功能：求两个容器的交集
set_intersection(iterator begin1,iterator end1,iterator begin2,iterator end2,iterator dest);
begin1 容器1起始迭代器
end1 容器1终止迭代器
begin2 容器2起始迭代器
end2 容器2终止迭代器
dest 目标存储迭代器首先，容器交集有2种情况：
我们直接取全包的情况的大小为目标容器开辟空间，因为空间只能比他小，不会更大
void test20()
{
vector v;
vector v2;
int i = 0;
while (i++ < 8)
{
v.push_back(i); // 1-8
v2.push_back(i + 3);// 4-11
}
for_each(v.begin(), v.end(), print2()); cout << endl; for_each(v2.begin(), v2.end(), print2());
vectorv3;
v3.resize(min(v.size(), v2.size())); // 给目标容器开辟空间
vector::iterator itEnd = set_intersection(v.begin(), v.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
// 返回容器里最后一个数据的迭代器
cout << endl;
for_each(v3.begin(), itEnd, print2());
} 
注意：
①set_intersection函数返回的是目标容器插完数据后最后一个数据的迭代器
②原2容器必须是有序的
③新容器大小取原容器中较小的size
2、set_union
功能：求两个容器的并集
set_union(iterator begin1,iterator end1,iterator begin2,iterator end2,iterator dest);
begin1 容器1起始迭代器
end1 容器1终止迭代器
begin2 容器2起始迭代器
end2 容器2终止迭代器
dest 目标存储迭代器首先，容器并集有2种情况：
void test21()
{
vector v;
vector v2;
int i = 0;
while (i++ < 8)
{
v.push_back(i); // 1-8
v2.push_back(i + 3);// 4-11
}
for_each(v.begin(), v.end(), print2()); cout << endl; for_each(v2.begin(), v2.end(), print2());
vectorv3;
v3.resize(v.size() + v2.size()); // 给目标容器开辟空间
vector::iterator itEnd = set_union(v.begin(), v.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
// 返回容器里最后一个数据的迭代器
cout << endl;
for_each(v3.begin(), itEnd, print2());
} 
注意：
①set_union函数返回的是目标容器插完数据后最后一个数据的迭代器
②原2容器必须是有序的
③新容器大小取原2容器size之和
3、set_difference
功能：求两个容器的差集
set_difference(iterator begin1,iterator end1,iterator begin2,iterator end2,iterator dest);
begin1 容器1起始迭代器
end1 容器1终止迭代器
begin2 容器2起始迭代器
end2 容器2终止迭代器
dest 目标存储迭代器首先，容器差集有2种情况：
而根据v1和v2的相交程度的不同，大小也有不同的取值：
void test22()
{
vector v;
vector v2;
int i = 0;
while (i++ < 8)
{
v.push_back(i); // 1-8
v2.push_back(i + 3);// 4-11
}
for_each(v.begin(), v.end(), print2()); cout << endl; for_each(v2.begin(), v2.end(), print2());
vectorv3;
v3.resize(max(v.size(), v2.size())); // 给目标容器开辟空间
cout << endl;
vector::iterator itEnd = set_difference(v.begin(), v.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
// 返回容器里最后一个数据的迭代器
cout << "v1和v2的差集："< 
注意：
①set_difference函数返回的是目标容器插完数据后最后一个数据的迭代器
②原2容器必须是有序的
③新容器大小取原容器中较大的size