【嵌入式——C++】算法（STL）

需要引入头文件 #include

遍历算法

for_each

遍历容器。
代码示例

//普通函数
void print01(int val) {
 cout << val << " ";
}

//仿函数
class print02 {
public :
 void operator()(int val) {
  cout << val << " ";
 }
};

void testForEach() {
 vector<int> v;

 for (int i = 0; i < 10;i++) {
  v.push_back(i);
 }
 for_each(v.begin(),v.end(), print01);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 cout << endl;
 for_each(v.begin(), v.end(), print02());//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}

transform

搬运容器到另一个容器中。参数1 原容器起始迭代器，参数2 原容器结束迭代器，参数3 目标容器开始迭代器 参数4 函数或者仿函数。
代码示例

class Transform {

public:
 int operator()(int v) { 
  return v+100;
 }

};

void testTransform() {
 vector<int> v;

 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 vector<int> target;
 target.resize(v.size());
 transform(v.begin(),v.end(),target.begin(), Transform());

 for_each(target.begin(), target.end(), print02());// 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109
}

查找算法

find

查找元素，查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()。
代码示例

class Person {
public:
 Person(string name, int age) {
  this->name = name;
  this->age = age;
 }
 string name;
 int age;

 //重载== 为了让底层知道怎么比较数据
 bool operator==(const Person& p){
  if (this->name == p.name && this->age == p.age) {
   return true;
  }
  else {
   return false;
  }
 }
};

void testFind() {

 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 vector<int> ::iterator it = find(v.begin(),v.end(),6);
 if (it != v.end()) {
  cout << *it << " "; //6
 }
 
 Person p1("111",20);
 Person p2("222",23);
 Person p3("333", 33);
 Person p4("444", 55);


 vector<Person> vp;
 vp.push_back(p1);
 vp.push_back(p2);
 vp.push_back(p3);
 vp.push_back(p4);

 vector<Person> ::iterator it1 = find(vp.begin(), vp.end(), p2);
 if (it1 != vp.end()) {
  cout << it1->name << " " << it1->age<<endl; // 222 23
 }
}

find_if

按条件查找元素，参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 谓词（返回bool类型的仿函数）。
代码示例

class GreaterFive {
public :
 bool operator()(int val) {
  return val > 5;
 }
};

class Greater20 {
public :
 bool operator()(Person &p) {
  return p.age > 20;
 }
};

void testFindIf() {

 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 //找到大于5的数
 vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
 if (it != v.end()) {
  cout << *it<<" "; // 6
 }

 Person p1("111", 20);
 Person p2("222", 23);
 Person p3("333", 33);
 Person p4("444", 55);

 vector<Person> vp;
 vp.push_back(p1);
 vp.push_back(p2);
 vp.push_back(p3);
 vp.push_back(p4);

 //找到年龄大于20的
 vector<Person>::iterator it1 = find_if(vp.begin(), vp.end(), Greater20());
 if (it1 != vp.end()) {
  cout << it1->name << " "; // 222
 }
}

adjacent_find

查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器。
代码示例

void testAdjacen() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 v.push_back(2);
 v.push_back(1);
 v.push_back(1);
 v.push_back(3);
 v.push_back(4);
 v.push_back(5);
 v.push_back(5);

 vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(),v.end());
 cout << *it << " "; //1

}

binary_search

二分查找法，查找指定元素是否存在，在无序序列中不可用，查到返回true(1)，查不到返回false(0)。
代码示例

void testBinary() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }

 bool b = binary_search(v.begin(), v.end(),6);
 cout << b<<endl; // 1
}

count

统计元素出现的次数 参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 统计的元素。
代码示例

class Person {
public:
 Person(string name, int age) {
  this->name = name;
  this->age = age;
 }
 string name;
 int age;

 //重载==
 bool operator==(const Person& p){
  if (this->name == p.name && this->age == p.age) {
   return true;
  }
  else {
   return false;
  }
 }
};

void testCount() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 v.push_back(6);
 v.push_back(6);
 v.push_back(6);
 v.push_back(6);

 int a = count(v.begin(), v.end(), 6);
 cout << a << endl; //5


 Person p1("111", 20);
 Person p2("222", 23);
 Person p3("333", 33);
 Person p4("444", 55);

 Person p("444", 55);

 vector<Person> vp;
 vp.push_back(p1);
 vp.push_back(p2);
 vp.push_back(p3);
 vp.push_back(p4);
//容器中和p姓名相同 年龄相同的数量
 int c = count(vp.begin(), vp.end(), p);
 cout << c << endl; //1

}

count_if

按条件统计元素个数，参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 谓词。
代码示例

class GreaterFive {
public :
 bool operator()(int val) {
  return val > 5;
 }
};

class Greater20 {
public :
 bool operator()(Person &p) {
  return p.age > 20;
 }
};

void testCountIf() {

 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }

 //统计大于5的数
 int c= count_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
 cout << c << endl; //4


 Person p1("111", 14);
 Person p2("222", 16);
 Person p3("333", 22);
 Person p4("444", 55);

 vector<Person> vp;
 vp.push_back(p1);
 vp.push_back(p2);
 vp.push_back(p3);
 vp.push_back(p4);

 int cc = count_if(vp.begin(), vp.end(), Greater20());
 cout << cc << endl;// 2
}

排序算法

sort

对容器内元素进行排序，默认升序，参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 谓词。
代码示例

void testSort() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 printVector(v);0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 //默认升序
 sort(v.begin(),v.end());
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 //添加谓词 降序
 sort(v.begin(), v.end(),greater<int>());
 printVector(v);//9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

}

random_shuffle

洗牌 指定范围内的元素随机调整次序。
代码示例

void testRandomShuffle() {
 //该行代码是为了每次随机排序结果不一样 
 srand((unsigned int)time(NULL));

 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 random_shuffle(v.begin(), v.end());
 printVector(v);//8 1 9 2 0 5 7 3 4 6
 
}

merge

两个容器元素合并，并存储到另一容器中，两个容器必须是有序的，参数1 容器1开始迭代器 参数2 容器1结束迭代器 参数3 容器2开始迭代器 参数4 容器2结束迭代器 参数5 目标容器开始迭代器。
代码示例

void testMerge() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }

 vector<int> v1;
 for (int i = 10; i < 20; i++) {
  v1.push_back(i);
 }

 vector<int> v2;
 v2.resize(v.size()+ v1.size());
 merge(v.begin(),v.end(),v1.begin(),v1.end(),v2.begin());

 printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
}

reverse

反转指定范围的元素。
代码示例

void testReverse() {

 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }

 reverse(v.begin(), v.end());
 printVector(v);//9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
}

拷贝算法和替换算法

copy

容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中。
代码示例

void testCopy() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }

 vector<int> target;
 target.resize(v.size());
 copy(v.begin(),v.end(),target.begin());
 printVector(target);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}

replace

将容器内指定范围的旧元素修改为新元素，参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 旧元素 参数4 新元素。
代码示例

void testReplace() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 v.push_back(6);

 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6
 replace(v.begin(), v.end(),6,100);
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 100 7 8 9 100
}

replace_if

容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素，参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 谓词 参数4 新元素。
代码示例

class GreaterFive {
public :
 bool operator()(int val) {
  return val > 5;
 }
};

void testReplaceIf() {

 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 //大于5的 都替换为100
 replace_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive(), 100);
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 100 100 100 100
}

swap

互换两个容器的元素，必须是同种类型的容器，参数1 容器1 参数2 容器2。
代码示例

void testSwap() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }

 vector<int> v2;
 for (int i = 10; i < 20; i++) {
  v2.push_back(i);
 }
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 printVector(v2);//10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
 swap(v,v2);
 printVector(v);//10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
 printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}

算术生成算法

引入头文件 #include

accumulate

计算容器元素累计总和，参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 起始值。

代码示例

void testAccumulate() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i <= 100; i++) {
  v.push_back(i);
 }

 int sum = accumulate(v.begin(),v.end(),0);
 cout << "sum=" << sum<<endl;//sum=5050
}

fill

将容器区间内元素填充为指定的值，参数1 开始迭代器 参数2 结束迭代器 参数3 添加值。
代码示例

void testFill() {
 vector<int> v;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
 }
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 fill(v.begin(), v.end(),1230);
 printVector(v);//1230 1230 1230 1230 1230 1230 1230 1230 1230 1230
}

集合算法

set_intersection

求两个集合的交集，两个集合必须是有序序列，目标容器开辟空间需要从两个容器中取最小值，返回的值是最后一个元素的位置。参数1 容器1开始迭代器 参数2 容器1结束迭代器 参数3 容器2开始迭代器 参数4 容器2结束迭代器 参数5 目标迭代器。
代码示例

void testIntersection() {
 vector<int> v;
 vector<int> v2;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
  v2.push_back(i+4);
 }

 vector<int> target;
 target.resize(min(v.size(), v2.size()));
 //返回最后一个迭代器
 vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v.begin(),v.end(),v2.begin(),v2.end(),target.begin());

 //遍历
 for (vector<int>::iterator it = target.begin(); it != itEnd; it++) {
  cout << *it << " ";// 4 5 6 7 8 9
 }
 cout << endl;
 //这个是遍历容器中所有的元素
 printVector(target);//4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
}

set_union

求两个集合的并集，两个集合必须是有序序列，目标容器开辟空间是两个容器的和，返回的值是最后一个元素的位置，参数1 容器1开始迭代器 参数2 容器1结束迭代器 参数3 容器2开始迭代器 参数4 容器2结束迭代器 参数5 目标迭代器。
代码示例

void testUion() {
 vector<int> v;
 vector<int> v2;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
  v2.push_back(i + 4);
 }
 vector<int> target;
 target.resize(v.size()+ v2.size());
 vector<int>::iterator itEnd = set_union(v.begin(), v.end(), v2.begin(), v2.end(), target.begin());
 for (vector<int>::iterator it = target.begin(); it != itEnd; it++) {
  cout << *it << " ";// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
 }
 cout << endl;

 printVector(target);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 0 0 0 0 0
}

set_difference

求两个容器的差集，两个集合必须是有序序列，目标容器开辟空间需要从两个容器中取最大值，返回的值是最后一个元素的位置，参数1 容器1开始迭代器 参数2 容器1结束迭代器 参数3 容器2开始迭代器 参数4 容器2结束迭代器 参数5 目标迭代器。
代码示例

void testDifference() {
 vector<int> v;
 vector<int> v2;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  v.push_back(i);
  v2.push_back(i + 4);
 }
 printVector(v);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 printVector(v2);//4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
 vector<int> target;
 target.resize(max(v.size(),v2.size()));

 //v和v2的差集
 vector<int>::iterator itEnd = set_difference(v.begin(), v.end(), v2.begin(), v2.end(), target.begin());
 for (vector<int>::iterator it = target.begin(); it != itEnd; it++) {
  cout << *it << " ";//  0 1 2 3
 }
 cout << endl;

 //v2和v的差集
 vector<int>::iterator itEnd1 = set_difference(v2.begin(), v2.end(),  v.begin(), v.end(),  target.begin());
 for (vector<int>::iterator it = target.begin(); it != itEnd1; it++) {
  cout << *it << " ";//  10 11 12 13
 }
 cout << endl;
}