C++ STL 常用算法总结

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C++ STL 常用算法总结相关的知识，希望对你有一定的参考价值。


一、概述

        STL算法部分主要由头文件 <algorithm>,<numeric>,<functional> 组成。要使用 STL中的算法函数必须包含头文件 <algorithm>，对于数值算法须包含 <numeric>，<functional> 中则定义了一些模板类，用来声明函数对象。

二、常用算法介绍

STL 中算法大致分为四类：

  • 非可变序列算法：指不直接修改其所操作的容器内容的算法。

  • 可变序列算法：指可以修改它们所操作的容器内容的算法。

  • 排序算法：包括对序列进行排序和合并的算法、搜索算法以及有序序列上的集合操作。

  • 数值算法：对容器内容进行数值计算。

细致分类可分为 13 类，由于算法过多，所以不一一做介绍，只选取几个最常用的算法介绍。

2.1 查找算法

  • 查找算法共13个，包含在<algorithm>头文件中，用来提供元素排序策略，这里只列出一部分算法：

  • 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ForwardIterator。否则返回last。重载版本使用输入的二元操作符代替相等的判断。

  • count: 利用等于操作符，把标志范围内的元素与输入值比较，返回相等元素个数。

  • count_if: 利用输入的操作符，对标志范围内的元素进行操作，返回结果为true的个数。

  • binary_search: 在有序序列中查找value，找到返回true。重载的版本实用指定的比较函数对象或函数指针来判断相等。

  • equal_range: 功能类似equal，返回一对iterator，第一个表示lower_bound，第二个表示upper_bound。

  • 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，返回指向该元素的Iterator。

  • find_if: 使用输入的函数代替等于操作符执行find。

  • search: 给出两个范围，返回一个ForwardIterator，查找成功指向第一个范围内第一次出现子序列(第二个范围)的位置，查找失败指向last1。重载版本使用自定义的比较操作。

  • search_n: 在指定范围内查找val出现n次的子序列。重载版本使用自定义的比较操作。

#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <functional> 
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 6, 7, 8 }; vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
 /*** adjacent_find: 在iterator对标识元素范围内，查找一对相邻重复元素 ***/ // 原型：_FwdIt adjacent_find(_FwdIt _First, _FwdIt _Last) cout << "adjacent_find: "; cout << *adjacent_find(iv.begin(), iv.end()) << endl;
 /*** count: 利用等于操作符，把标志范围内的元素与输入值比较，返回相等元素个数。***/ // 原型：count(_InIt _First, _InIt _Last, const _Ty& _Val) cout << "count(==7): "; cout << count(iv.begin(), iv.end(), 6) << endl;// 统计6的个数
 /*** count_if: 利用输入的操作符，对标志范围内的元素进行操作，返回结果为true的个数。***/ // 原型：count_if(_InIt _First, _InIt _Last, _Pr _Pred) // 统计小于7的元素的个数 :9个 cout << "count_if(<7): "; cout << count_if(iv.begin(), iv.end(), bind2nd(less<int>(), 7)) << endl;
 /*** binary_search: 在有序序列中查找value，找到返回true。***/ // 原型：bool binary_search(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val) cout << "binary_search: "; cout << binary_search(iv.begin(), iv.end(), 4) << endl; // 找到返回true
 /*** equal_range: 功能类似equal，返回一对iterator，第一个表示lower_bound，第二个表示upper_bound。***/ // 原型：equal_range(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val) pair<vector<int>::iterator, vector<int>::iterator> pairIte;  pairIte = equal_range(iv.begin(), iv.end(), 3); cout << "pairIte.first:" << *(pairIte.first) << endl;// lowerbound 3  cout << "pairIte.second:" << *(pairIte.second) << endl; // upperbound 4
 /*** 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。***/ // 原型：_InIt find(_InIt _First, _InIt _Last, const _Ty& _Val) cout << "find: "; cout << *find(iv.begin(), iv.end(), 4) << endl; // 返回元素为4的元素的下标位置
 /*** find_if: 使用输入的函数代替等于操作符执行find。***/ // 原型：_InIt find_if(_InIt _First, _InIt _Last, _Pr _Pred) cout << "find_if: " << *find_if(iv.begin(), iv.end(), bind2nd(greater<int>(), 2)) << endl; // 返回大于2的第一个元素的位置：3 
 /*** search: 给出两个范围，返回一个ForwardIterator，查找成功指向第一个范围内第一次出现子序列的位置。***/ // 原型：_FwdIt1 search(_FwdIt1 _First1, _FwdIt1 _Last1, _FwdIt2 _First2, _FwdIt2 _Last2) // 在iv中查找 子序列 2 3 第一次出现的位置的元素  int iarr3[3] = { 2, 3 }; vector<int> iv3(iarr3, iarr3 + 2); cout << "search: " << *search(iv.begin(), iv.end(), iv3.begin(), iv3.end()) << endl;
 /*** search_n: 在指定范围内查找val出现n次的子序列。***/ // 原型：_FwdIt1 search_n(_FwdIt1 _First1, _FwdIt1 _Last1, _Diff2 _Count, const _Ty& _Val) // 在iv中查找 2个6 出现的第一个位置的元素  cout << "search_n: " << *search_n(iv.begin(), iv.end(), 2, 6) << endl; 
 return 0;}
/*adjacent_find: 6count(==7): 3count_if(<7): 9binary_search: 1pairIte.first:3pairIte.second:4find: 4find_if: 3search: 2search_n: 6*/

2.2 排序和通用算法

排序算法共14个，包含在<algorithm>头文件中，用来判断容器中是否包含某个值，这里只列出一部分算法：

  • merge: 合并两个有序序列，存放到另一个序列。重载版本使用自定义的比较。

  • random_shuffle: 对指定范围内的元素随机调整次序。重载版本输入一个随机数产生操作。

  • nth_element: 将范围内的序列重新排序，使所有小于第n个元素的元素都出现在它前面，而大于它的都出现在后面。重载版本使用自定义的比较操作。

  • reverse: 将指定范围内元素重新反序排序。

  • sort: 以升序重新排列指定范围内的元素。重载版本使用自定义的比较操作。

  • stable_sort: 与sort类似，不过保留相等元素之间的顺序关系。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <functional> // 定义了greater<int>()
using namespace std;
// 要注意的技巧template <class T>struct display{ void operator()(const T&x) const{ cout << x << " "; }};
// 如果想从大到小排序，可以采用先排序后反转的方式，也可以采用下面方法:// 自定义从大到小的比较器，用来改变排序方式bool Comp(const int& a, const int& b) { return a > b;}
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr1[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 6, 7, 8 }; vector<int> iv1(iarr1, iarr1 + sizeof(iarr1) / sizeof(int)); vector<int> iv2(iarr1 + 4, iarr1 + 8); // 4 5 6 6 vector<int> iv3(15);
 /*** merge: 合并两个有序序列，存放到另一个序列 ***/ // iv1和iv2合并到iv3中（合并后会自动排序） merge(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin(), iv2.end(), iv3.begin()); cout << "merge合并后: "; for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** random_shuffle: 对指定范围内的元素随机调整次序。***/ int iarr2[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 }; vector<int> iv4(iarr2, iarr2 + sizeof(iarr2) / sizeof(int)); // 打乱顺序  random_shuffle(iv4.begin(), iv4.end()); cout << "random_shuffle打乱后: "; for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** nth_element: 将范围内的序列重新排序。***/ // 将小于iv.begin+5的放到左边  nth_element(iv4.begin(), iv4.begin() + 5, iv4.end()); cout << "nth_element重新排序后: "; for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** reverse: 将指定范围内元素重新反序排序。***/ reverse(iv4.begin(), iv4.begin()); cout << "reverse翻转后: "; for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** sort: 以升序重新排列指定范围内的元素。***/ // sort(iv4.begin(), iv4.end(), Comp); // 也可以使用自定义Comp()函数 sort(iv4.begin(), iv4.end(), greater<int>()); cout << "sort排序（倒序）: "; for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** stable_sort: 与sort类似，不过保留相等元素之间的顺序关系。***/ int iarr3[] = { 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6 }; vector<int> iv5(iarr3, iarr3 + sizeof(iarr3) / sizeof(int)); stable_sort(iv5.begin(), iv5.end(), greater<int>()); cout << "stable_sort排序（倒序）: "; for_each(iv5.begin(), iv5.end(), display<int>()); cout << endl;
 return 0;}
/*merge合并后: 0 1 2 3 4 4 5 5 6 6 6 6 6 7 8random_shuffle打乱后: 8 1 6 2 0 5 7 3 4nth_element重新排序后: 0 1 2 3 4 5 6 7 8reverse翻转后: 0 1 2 3 4 5 6 7 8sort排序（倒序）: 8 7 6 5 4 3 2 1 0stable_sort排序（倒序）: 6 5 4 4 3 3 2 1 0*/

2.3 删除和替换算法

删除和替换算法共15个，包含在<numeric>头文件中，这里只列出一部分算法：

  • copy: 复制序列。

  • copy_backward: 与copy相同，不过元素是以相反顺序被拷贝。

  • remove: 删除指定范围内所有等于指定元素的元素。注意，该函数不是真正删除函数。内置函数不适合使用remove和remove_if函数。

  • remove_copy: 将所有不匹配元素复制到一个制定容器，返回OutputIterator指向被拷贝的末元素的下一个位置。

  • remove_if: 删除指定范围内输入操作结果为true的所有元素。

  • remove_copy_if: 将所有不匹配元素拷贝到一个指定容器。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <functional> // 定义了greater<int>()
using namespace std;
template <class T>struct display{ void operator()(const T&x) const{ cout << x << " "; }};
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr1[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 }; vector<int> iv1(iarr1, iarr1 + sizeof(iarr1) / sizeof(int)); vector<int> iv2(9);
 /*** copy: 复制序列 ***/ // 原型：_OutIt copy(_InIt _First, _InIt _Last,_OutIt _Dest) copy(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin()); cout << "copy(iv2): "; for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** copy_backward: 与copy相同，不过元素是以相反顺序被拷贝。***/ // 原型：_BidIt2 copy_backward(_BidIt1 _First, _BidIt1 _Last,_BidIt2 _Dest) copy_backward(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.rend()); cout << "copy_backward(iv2): "; for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** remove: 删除指定范围内所有等于指定元素的元素。***/ // 原型：_FwdIt remove(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val) remove(iv1.begin(), iv1.end(), 5); // 删除元素5 cout << "remove(iv1): "; for_each(iv1.begin(), iv1.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** remove_copy: 将所有不匹配元素复制到一个制定容器，返回OutputIterator指向被拷贝的末元素的下一个位置。***/ // 原型：_OutIt remove_copy(_InIt _First, _InIt _Last,_OutIt _Dest, const _Ty& _Val) vector<int> iv3(8); remove_copy(iv1.begin(), iv1.end(), iv3.begin(), 4); // 去除4 然后将一个容器的元素复制到另一个容器 cout << "remove_copy(iv3): "; for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** remove_if: 删除指定范围内输入操作结果为true的所有元素。***/ // 原型：_FwdIt remove_if(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred) remove_if(iv3.begin(), iv3.end(), bind2nd(less<int>(), 6)); // 将小于6的元素 "删除" cout << "remove_if(iv3): "; for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** remove_copy_if: 将所有不匹配元素拷贝到一个指定容器。***/ // 原型：_OutIt remove_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last,_OutIt _Dest, _Pr _Pred) // 将iv1中小于6的元素 "删除"后，剩下的元素再复制给iv3 remove_copy_if(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin(), bind2nd(less<int>(), 4)); cout << "remove_if(iv2): "; for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>()); cout << endl;
 return 0;}
/*copy(iv2): 0 1 2 3 4 5 6 7 8copy_backward(iv2): 8 7 6 5 4 3 2 1 0remove(iv1): 0 1 2 3 4 6 7 8 8remove_copy(iv3): 0 1 2 3 6 7 8 8remove_if(iv3): 6 7 8 8 6 7 8 8remove_if(iv2): 4 6 7 8 8 3 2 1 0*/

  • replace: 将指定范围内所有等于vold的元素都用vnew代替。

  • replace_copy: 与replace类似，不过将结果写入另一个容器。

  • replace_if: 将指定范围内所有操作结果为true的元素用新值代替。

  • replace_copy_if: 与replace_if，不过将结果写入另一个容器。

  • swap: 交换存储在两个对象中的值。

  • swap_range: 将指定范围内的元素与另一个序列元素值进行交换。

  • unique: 清除序列中重复元素，和remove类似，它也不能真正删除元素。重载版本使用自定义比较操作。

  • unique_copy: 与unique类似，不过把结果输出到另一个容器。


#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <functional> // 定义了greater<int>()
using namespace std;
template <class T>struct display{ void operator()(const T&x) const{ cout << x << " "; }};
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr[] = { 8, 10, 7, 8, 6, 6, 7, 8, 6, 7, 8 }; vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
 /*** replace: 将指定范围内所有等于vold的元素都用vnew代替。***/ // 原型：void replace(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval) // 将容器中6 替换为 3 replace(iv.begin(), iv.end(), 6, 3); cout << "replace(iv): "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); // 由于_X是static 所以接着 增长 cout << endl; // iv:8 10 7 8 3 3 7 8 3 7 8
 /*** replace_copy: 与replace类似，不过将结果写入另一个容器。***/ // 原型：_OutIt replace_copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval) vector<int> iv2(12); // 将容器中3 替换为 5，并将结果写入另一个容器。 replace_copy(iv.begin(), iv.end(), iv2.begin(), 3, 5); cout << "replace_copy(iv2): "; for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>()); cout << endl; // iv2:8 10 7 8 5 5 7 8 5 7 8 0（最后y一个残留元素）
 /*** replace_if: 将指定范围内所有操作结果为true的元素用新值代替。***/ // 原型：void replace_if(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred, const _Ty& _Val) // 将容器中小于 5 替换为 2 replace_if(iv.begin(), iv.end(), bind2nd(less<int>(), 5), 2); cout << "replace_copy(iv): "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); cout << endl; // iv:8 10 7 8 2 5 7 8 2 7 8
 /*** replace_copy_if: 与replace_if，不过将结果写入另一个容器。***/ // 原型：_OutIt replace_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred, const _Ty& _Val) // 将容器中小于 5 替换为 2，并将结果写入另一个容器。 replace_copy_if(iv.begin(), iv.end(), iv2.begin(), bind2nd(equal_to<int>(), 8), 9); cout << "replace_copy_if(iv2): "; for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>()); cout << endl; // iv2:9 10 7 8 2 5 7 9 2 7 8 0(最后一个残留元素)
 int iarr3[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, }; vector<int> iv3(iarr3, iarr3 + sizeof(iarr3) / sizeof(int)); int iarr4[] = { 8, 10, 7, 8, 6, 6, 7, 8, 6, }; vector<int> iv4(iarr4, iarr4 + sizeof(iarr4) / sizeof(int));
 /*** swap: 交换存储在两个对象中的值。***/ // 原型：_OutIt replace_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred, const _Ty& _Val) // 将两个容器中的第一个元素交换 swap(*iv3.begin(), *iv4.begin()); cout << "swap(iv3): "; for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** swap_range: 将指定范围内的元素与另一个序列元素值进行交换。***/ // 原型：_FwdIt2 swap_ranges(_FwdIt1 _First1, _FwdIt1 _Last1, _FwdIt2 _Dest) // 将两个容器中的全部元素进行交换 swap_ranges(iv4.begin(), iv4.end(), iv3.begin()); cout << "swap_range(iv3): "; for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** unique: 清除序列中相邻的重复元素，和remove类似，它也不能真正删除元素。***/ // 原型：_FwdIt unique(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred) unique(iv3.begin(), iv3.end()); cout << "unique(iv3): "; for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** unique_copy: 与unique类似，不过把结果输出到另一个容器。***/ // 原型：_OutIt unique_copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred) unique_copy(iv3.begin(), iv3.end(), iv4.begin()); cout << "unique_copy(iv4): "; for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>()); cout << endl;
 return 0;}
/*replace(iv): 8 10 7 8 3 3 7 8 3 7 8replace_copy(iv2): 8 10 7 8 5 5 7 8 5 7 8 0replace_copy(iv): 8 10 7 8 2 2 7 8 2 7 8replace_copy_if(iv2): 9 10 7 9 2 2 7 9 2 7 9 0swap(iv3): 8 1 2 3 4 5 6 7 8swap_range(iv3): 0 10 7 8 6 6 7 8 6unique(iv3): 0 10 7 8 6 7 8 6 6unique_copy(iv4): 0 10 7 8 6 7 8 6 8*/

2.4 排列组合算法

        排列组合算法共2个，包含在<algorithm>头文件中，用来提供计算给定集合按一定顺序的所有可能排列组合，这里全部列出：

  • next_permutation: 取出当前范围内的排列，并重新排序为下一个字典序排列。重载版本使用自定义的比较操作。

  • prev_permutation: 取出指定范围内的序列并将它重新排序为上一个字典序排列。如果不存在上一个序列则返回false。重载版本使用自定义的比较操作。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

template <class T>
struct display
{
	void operator()(const T&x) const
	{
		cout << x << " ";
	}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
	int iarr[] = { 12, 17, 20, 22, 23, 30, 33, 40 };
	vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));

	/*** next_permutation: 取出当前范围内的排列，并重新排序为下一个字典序排列。***/
	// 原型：bool next_permutation(_BidIt _First, _BidIt _Last)
	// 生成下一个排列组合（字典序）
	next_permutation(iv.begin(), iv.end());
	for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
	cout << endl;

	/*** prev_permutation: 取出指定范围内的序列并将它重新排序为上一个字典序排列。***/
	// 原型：bool prev_permutation(_BidIt _First, _BidIt _Last)
	prev_permutation(iv.begin(), iv.end());
	for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
	cout << endl;

	return 0;
}

/*
12 17 20 22 23 30 40 33
12 17 20 22 23 30 33 40
*/


2.5 数值算法

    数值算法共4个，包含在<numeric>头文件中，分别是：

  • accumulate: iterator对标识的序列段元素之和，加到一个由val指定的初始值上。重载版本不再做加法，而是传进来的二元操作符被应用到元素上。

  • partial_sum: 创建一个新序列，其中每个元素值代表指定范围内该位置前所有元素之和。重载版本使用自定义操作代替加法。

  • inner_product: 对两个序列做内积(对应元素相乘，再求和)并将内积加到一个输入的初始值上。重载版本使用用户定义的操作。

  • adjacent_difference: 创建一个新序列，新序列中每个新值代表当前元素与上一个元素的差。重载版本用指定二元操作计算相邻元素的差。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <vector>#include <numeric> // 数值算法#include <iterator> // 定义了ostream_iterator
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[]){ int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; vector<int> vec(arr, arr + 5); vector<int> vec2(arr, arr + 5);
 // accumulate: iterator对标识的序列段元素之和，加到一个由val指定的初始值上。 int temp; int val = 0; temp = accumulate(vec.begin(), vec.end(), val); cout << "accumulate(val = 0): " << temp << endl; val = 1; temp = accumulate(vec.begin(), vec.end(), val); cout << "accumulate(val = 1): " << temp << endl;
 // inner_product: 对两个序列做内积(对应元素相乘，再求和)并将内积加到一个输入的初始值上。 // 这里是：1*1 + 2*2 + 3*3 + 4*4 + 5*5 val = 0; temp = inner_product(vec.begin(), vec.end(), vec2.begin(), val); cout << "inner_product(val = 0): " << temp << endl;
 // partial_sum: 创建一个新序列，其中每个元素值代表指定范围内该位置前所有元素之和。 // 第一次，1 第二次，1+2 第三次，1+2+3 第四次，1+2+3+4 ostream_iterator<int> oit(cout, " "); // 迭代器绑定到cout上作为输出使用 cout << "ostream_iterator: "; partial_sum(vec.begin(), vec.end(), oit);// 依次输出前n个数的和 cout << endl; // 第一次，1 第二次，1-2 第三次，1-2-3 第四次，1-2-3-4 cout << "ostream_iterator(minus): "; partial_sum(vec.begin(), vec.end(), oit, minus<int>());// 依次输出第一个数减去（除第一个数外到当前数的和） cout << endl;
 // adjacent_difference: 创建一个新序列，新序列中每个新值代表当前元素与上一个元素的差。 // 第一次，1-0 第二次，2-1 第三次，3-2 第四次，4-3 cout << "adjacent_difference: "; adjacent_difference(vec.begin(), vec.end(), oit); // 输出相邻元素差值 后面-前面 cout << endl; // 第一次，1+0 第二次，2+1 第三次，3+2 第四次，4+3 cout << "adjacent_difference(plus): "; adjacent_difference(vec.begin(), vec.end(), oit, plus<int>()); // 输出相邻元素差值 后面-前面 cout << endl;
 return 0;}
/*accumulate(val = 0): 15accumulate(val = 1): 16inner_product(val = 0): 55ostream_iterator: 1 3 6 10 15ostream_iterator(minus): 1 -1 -4 -8 -13adjacent_difference: 1 1 1 1 1adjacent_difference(plus): 1 3 5 7 9*/

2.6 生成和异变算法

    生成和异变算法共6个，包含在<algorithm>头文件中，这里只列出一部分算法：

  • fill: 将输入值赋给标志范围内的所有元素。

  • fill_n: 将输入值赋给first到first+n范围内的所有元素。

  • 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，返回所指定的函数类型。该函数不得修改序列中的元素。

  • generate: 连续调用输入的函数来填充指定的范围。

  • generate_n: 与generate函数类似，填充从指定iterator开始的n个元素。

  • transform: 将输入的操作作用与指定范围内的每个元素，并产生一个新的序列。重载版本将操作作用在一对元素上，另外一个元素来自输入的另外一个序列。结果输出到指定容器。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <functional>
using namespace std;
template <class T>struct display{ void operator()(const T&x) const{ cout << x << " "; }};// 作用类似于上面结构体，只不过只能显示int类型的数据void printElem(int& elem){ cout << elem << " ";}
template<class T>struct plus2{ void operator()(T&x)const{ x += 2; }
};
class even_by_two{private: static int _x; // 注意静态变量public: int operator()()const{ return _x += 2; }};int even_by_two::_x = 0; // 初始化静态变量
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 }; vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
 /*** fill: 将输入值赋给标志范围内的所有元素。***/ // 原型：void fill(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val) fill(iv.begin(), iv.end(),5); cout << "fill: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** fill_n: 将输入值赋给first到first+n范围内的所有元素。***/ // 原型：_OutIt fill_n(_OutIt _Dest, _Diff _Count, const _Ty& _Val) fill_n(iv.begin(), 4, 3); // 赋4个3给iv cout << "fill_n: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** 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，返回所指定的函数类型。***/ // 原型：_Fn1 for_each(_InIt _First, _InIt _Last, _Fn1 _Func) for_each(iv.begin(), iv.end(), plus2<int>()); // 每个元素+2 cout << "for_each: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), printElem); // 输出 cout << endl;
 /*** generate: 连续调用输入的函数来填充指定的范围。***/ // 原型：void generate(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Fn0 _Func) // 使用even_by_two()函数返回的值，来填充容器iv generate(iv.begin(), iv.end(), even_by_two()); cout << "generate: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** generate_n: 与generate函数类似，填充从指定iterator开始的n个元素。***/ // 原型：_OutIt generate_n(_OutIt _Dest, _Diff _Count, _Fn0 _Func) // 使用even_by_two()函数返回的值，来填充容器iv的前三个值 generate_n(iv.begin(), 3, even_by_two()); cout << "generate_n: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); // 由于_X是static 所以接着 增长 cout << endl;
 /*** transform: 将输入的操作作用与指定范围内的每个元素，并产生一个新的序列。***/ // 原型：_OutIt transform(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn1 _Func) // 容器的所有值全部减2 transform(iv.begin(), iv.end(), iv.begin(), bind2nd(minus<int>(), 2)); cout << "transform: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); // 由于_X是static 所以接着 增长 cout << endl;
 return 0;}
/*fill: 5 5 5 5 5 5 5 5 5fill_n: 3 3 3 3 5 5 5 5 5for_each: 5 5 5 5 7 7 7 7 7generate: 2 4 6 8 10 12 14 16 18generate_n: 20 22 24 8 10 12 14 16 18transform: 18 20 22 6 8 10 12 14 16*/

2.7 关系算法

    关系算法共8个，包含在<algorithm>头文件中，这里只列出一部分算法：

  • equal: 如果两个序列在标志范围内元素都相等，返回true。重载版本使用输入的操作符代替默认的等于操作符。

  • includes: 判断第一个指定范围内的所有元素是否都被第二个范围包含，使用底层元素的<操作符，成功返回true。重载版本使用用户输入的函数。

  • max: 返回两个元素中较大一个。重载版本使用自定义比较操作。

  • min: 返回两个元素中较小一个。重载版本使用自定义比较操作。

  • max_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最大的元素。重载版本使用自定义比较操作。

  • min_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最小的元素。重载版本使用自定义比较操作。

  • mismatch: 并行比较两个序列，指出第一个不匹配的位置，返回一对iterator，标志第一个不匹配元素位置。如果都匹配，返回每个容器的last。重载版本使用自定义的比较操作。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }; vector<int> iv1(iarr, iarr + 5); vector<int> iv2(iarr, iarr + 9);
 // equal: 如果两个序列在标志范围内元素都相等，返回true。 cout <<"equal: " << equal(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin()) << endl;// 1 表示相等，因为只比较跟 iv1长度大小的数组
 // includes: 判断第一个指定范围内的所有元素是否都被第二个范围包含，使用底层元素的<操作符，成功返回true。 // 判断判断iv2中元素是否都出现在iv1中 cout << "includes: " << includes(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin(), iv2.end()) << endl;
 // max: 返回两个元素中较大一个。 cout << "max: " << max(iv1[0],iv1[1]) << endl; // min: 返回两个元素中较小一个。 cout << "min: " << min(iv1[0], iv1[1]) << endl;
 // max_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最大的元素。 cout << "max_element: " << *max_element(iv1.begin(), iv1.end()) << endl; // min_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最小的元素。 cout << "min_element: " << *min_element(iv1.begin(), iv1.end()) << endl;
 // mismatch: 并行比较两个序列，指出第一个不匹配的位置，返回一对iterator，标志第一个不匹配元素位置。如果都匹配，返回每个容器的last。 pair<vector<int>::iterator, vector<int>::iterator> pa; pa = mismatch(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin()); if (pa.first == iv1.end()) // true 表示相等，因为只比较跟iv1长度大小的数组 cout << "第一个向量与第二个向量匹配" << endl; else { cout << "两个向量不同点--第一个向量点:" << *(pa.first) << endl; // 这样写很危险，应该判断是否到达end cout << "两个向量不同点--第二个向量点:" << *(pa.second) << endl; }
 return 0;}
/*equal: 1includes: 0max: 2min: 1max_element: 5min_element: 1第一个向量与第二个向量匹配*/

2.8 集合算法

    集合算法共4个，包含在<algorithm>头文件中，这里全部列出：

  • set_union: 构造一个有序序列，包含两个序列中所有的不重复元素。重载版本使用自定义的比较操作。

  • set_intersection: 构造一个有序序列，其中元素在两个序列中都存在。重载版本使用自定义的比较操作。

  • set_difference: 构造一个有序序列，该序列仅保留第一个序列中存在的而第二个中不存在的元素。重载版本使用自定义的比较操作。

  • set_symmetric_difference: 构造一个有序序列，该序列取两个序列的对称差集(并集-交集)。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <set>#include <algorithm>#include <iterator>
using namespace std;
template <class T>struct display{ void operator()(const T&x) const{ cout << x << " "; }};
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr1[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 11 }; int iarr2[] = { 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 };
 multiset<int> s1(iarr1, iarr1 + 6); multiset<int> s2(iarr2, iarr2 + 7); cout << "s1: "; for_each(s1.begin(), s1.end(), display<int>()); cout << endl; cout << "s2: "; for_each(s2.begin(), s2.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** set_union: 构造一个有序序列，包含两个序列中所有的不重复元素。***/ // 原型：_OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest) cout << "union of s1 and s2: "; // 两个集合合并，相同元素个数取 max(m,n)。 set_union(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " ")); cout << endl;
 /*** set_intersection: 构造一个有序序列，其中元素在两个序列中都存在。***/ // 原型：_OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest) cout << "Intersection of s1 and s2: "; // 两个集合交集，相同元素个数取 min(m,n). set_intersection(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " ")); cout << endl;
 /*** set_difference: 构造一个有序序列，该序列仅保留第一个序列中存在的而第二个中不存在的元素。***/ // 原型：_OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest) cout << "Intersection of s1 and s2: "; // 两个集合差集 就是去掉S1中 的s2 set_difference(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " ")); cout << endl;
 /*** set_symmetric_difference: 构造一个有序序列，该序列取两个序列的对称差集(并集-交集)。***/ // 原型：_OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest) cout << "Intersection of s1 and s2: "; // 两个集合对称差集：就是取两个集合互相没有的元素 。两个排序区间，元素相等指针后移，不等输出小的并前进 // 相同元素的个数 abs(m-n) set_symmetric_difference(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " ")); cout << endl;
 return 0;}
/*s1: 1 3 5 7 9 11s2: 1 1 2 3 5 8 13union of s1 and s2: 1 1 2 3 5 7 8 9 11 13Intersection of s1 and s2: 1 3 5Intersection of s1 and s2: 7 9 11Intersection of s1 and s2: 1 2 7 8 9 11 13*/

2.9 堆算法

    集合算法共4个，包含在<algorithm>头文件中，这里只列出一部分算法：

  • make_heap: 把指定范围内的元素生成一个堆。重载版本使用自定义比较操作。

  • pop_heap: 并不真正把最大元素从堆中弹出，而是重新排序堆。它把first和last-1交换，然后重新生成一个堆。可使用容器的back来访问被"弹出"的元素或者使用pop_back进行真正的删除。重载版本使用自定义的比较操作。

  • push_heap: 假设first到last-1是一个有效堆，要被加入到堆的元素存放在位置last-1，重新生成堆。在指向该函数前，必须先把元素插入容器后。重载版本使用指定的比较操作。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>
using namespace std;
template <class T>struct display{ void operator()(const T&x) const{ cout << x << " "; }};
int main(int argc, char* argv[]){ int iarr[] = { 4, 5, 1, 3, 2 }; vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
 /*** make_heap: 把指定范围内的元素生成一个堆。***/ // 原型：void make_heap(_RanIt _First, _RanIt _Last) make_heap(iv.begin(), iv.end()); cout << "make_heap: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** pop_heap: 并不真正把最大元素从堆中弹出，而是重新排序堆。***/ // 原型：void pop_heap(_RanIt _First, _RanIt _Last) pop_heap(iv.begin(), iv.end()); iv.pop_back(); cout << "pop_heap: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); cout << endl;
 /*** push_heap: 假设first到last-1是一个有效堆，要被加入到堆的元素存放在位置last-1，重新生成堆。***/ // 原型：void push_heap(_RanIt _First, _RanIt _Last) iv.push_back(6); push_heap(iv.begin(), iv.end()); cout << "push_heap: "; for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); cout << endl;
 return 0;}
/*make_heap: 5 4 1 3 2pop_heap: 4 3 1 2push_heap: 6 4 1 2 3*/

C++ STL 常用算法总结


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