算法
头文件<algorithm>
(STL算法部分主要由头文件,,组成。要使用STL中的算法函数必须包含头文件,对于数值算法须包含,中则定义了一些模板类,用来声明函数对象)
非变易算法
是一系列模板函数,是不改变对象内容
for_each
在区间[_First, _Last)上对每一个元素应用_Func函数。
find
区间[_First, _Last)中出找第一个与_Val的值相同的元素,返回这个元素的迭代器。否则返回_Last。
find_if
在区间[_First, _Last)内,找出能让_Pred(*it)返回true的值,返回这个迭代器。否则返回_Last。
(“#includestd::greater()(_1st, _2nd)”它是仿函数,相当用“_1st> _2nd”。)
adjacent_find
它有两个重载
(1)adjacent_find (1)
找出第一对相邻而且相同的元素,返回它们第一元素的迭代器。否则返回_Last。
(关系:“*it == *(it+1)”)(第一个重载称为默认的)
(1)adjacent_find (2)
找出第一对相邻的元素,并能使_Pred( *it, *(it+1) )为true的,返回它们第一个元素的代器。否则返回_Last。
find_first_of
(1)find_first_of (1)
在区间1中找出第一个在区间2也存在的元素it,返回it的迭代器。否则返回_Last1。
(1)find_frist_of (2)
在区间1中找出第一个与区间2中的任何一个匹配后,能让_Pred()返回true的元素,返回它的迭代器。否则返回_Last1。
cout
计算在区间[_First1, _Last1]和_Val的值相等的元素的个数,并返回个数。
cout_if
计算在区间中能让_Pred返回true的元素的个数,并返回个数。
mismatch
(1)mismatch (1)
将区间1和区间2头对齐后,找出第一个位置相同,但值不同的两个元素的对迭代器,以类pair<_InIt1, _InIt2>形式返回。否则返回_Last。
(注意! 返回_Last时,两个区间元素个数不同的话,因为_Last所指向的是最后一个值之后,那么返回的将是最短的区间的_Last和别一个对应位置的迭代器)
(1)mismatch (2)
同样的可以用其它函数指针或者仿函数,找出第一对同位置的能让_Pred返回true的元素it,并返回it的迭代器。否则返回_Last。
equal
(1)equal (1)
如果区间1和区间2中相等,那么返回true,否则返回false。
(1)equal (2)
如果区间1和区间2中同位置的每一对元素,都能让_Pred返回true,那么返回true,否则返回false。
search
(1)查找区间1中有子集与区间人相同(是否包含区间2),如果有返回该子集的开始迭代器,否则返回_Last。
(1)查找区间1中是否有子区间与区间2大小相同,并满足_Pred的判断条件,返回该子集的开始迭代器,否则返回_Last。
变易算法(改变容器中对象元素的操作)
copy
(1)copy
将区间[_First, _Last)中的元,素从_First开始一个一个地拷贝至目的迭代器_Dest。
拷贝对象前注意要预留空间:
copy可以实现,将容器中的对象左移:
(1)copy_backward
与copy算法相反,它是从后面(_Last – 1)开始拷贝到目的迭代器_Dest。
所以它可以实现将容器中的元素右移。
(1)copy_n
指定拷贝个数_Count。
(1)copy_if
将区间内能让_Pred返回true的元素,拷贝到目的迭代器_Dest。
swap
(1)swap
swap(a, b)交换a和b的元素。
(1)swap
将区间[_First, _Last)中的元素与目的迭代器_Dest,一一对应交换。
(当然,区间[_First, _Last)一定不能比_Dest指向的容器区间大)
transform(变换)
(1)transform
将区间[_First, _Last)中的每一个元素放入_Func,然后将_Func的执行结果放入_Dest指定的区间。
(1)transform
将区间[_First, _Last)中的每个元素it1,和与_Dest指定区间中一一对应的元素it2,放入_Func((*it1), (*it2)),然后将_Func的执行结果放入_Dest指定的区间。
replace(替换)
(1)replace
在区间[_First, _Last)中的找出_Oldal(旧值),并且将其替换为_Newval(新值)。
(1)repace_if
在区间[_First, _Last)中的找出符合判断条件_Pred的元素,替换为_Newval。
(1)replace_copy
与replace相似,不同的是replace_copy在所有替换完成之后,会把区间[_First, _Last)copy到_Dest。
(1)relace_if_copy
将区间[_First, _Last)中所有符合条件_Pred的元素替换为_Val并拷贝至_Dest。
fill(填充)
将区间[_First, _Last)填充为_Val。
(当新建一个容器时,可以用fill快速高效填充)
generate(生成)
调用_Func的结果赋值给区间[_First,
_Last)中的每个元素,但_Func不只是调用一次,而是为每个元素都调用一次。
例子:
std::vectorv(5);
std::fill(
v.begin(), v.end(), rand ); //产生5个随机娄依次赋值给v中的元素
remove(移除)
(1)remove
将区间[_First, _Last)中所有等于_Val的元素移除,移除后它会返回一个新的结束迭代器_Last2
例子:
(2)remove_if
remove_if是在remove的基础上改用_Pred为判断条件。
(3)remove_copy
从区间[_First, _Last)中移除等于_Val的值后,再copy到_Dest
unique(唯一的)
把区间[_First, _Last)中重复且相邻的元素去掉(仅保留一份),返回一个新的迭代器_Last2
测试:它只会删除相邻且相同的多余的元素,所谓的删除只是把数据左移,将要删除的数据覆盖。所以它会返回_Last2,表示新的结尾。
reverse(颠倒)
将顺序颠倒
rotate(旋转)
将[_First, _Mid)与[_Mid, _Last]交换
图示:
random_shuffle(任意放置)
若区间有元素N个,那么算法会N!种排列,而从中选择一个
默认是调用rand函数作为随机函数,也可使用自定义的函数
partition(分割)
将区间[_First, _Last)的每个元素调用_Pred,能让_Pred返回true的元素放在前面[_First, _Mid),否则放在后面[_Mide, _Last),并且会返回后面部分的第一个迭代器_Mid
测试:partition算法,在发现一个让_Pred返回false的元素时,它会从后面查找让_Pred返回true的元素交换。
三、排序(sorting)
sort
用less函数对区间中的元素排序,就是从小到大排序
注意需要重载operator<
partial_sort
把区间[_First, _Last)用less排序,再把[_Mid, _Last)变成乱序,结果是只有[_First,
_Mid)按less排序的
binary_search
在已经排好序的区间[_First, _Last)中查找等于_Val的元素
merge
将都排好序的两个区间合并到_Dest,返回合并后的_Last
关于集合算法
includes
判断区间1是否完全包含区间2,前提是两个区间都已经排好序的
第1个例子,区间1中只有一个13,所以不是能完全包含其中。返回true或false。
set相关算法:
set_union:
用于合并,语法:std::set_union(_First1,_Last1,_First2,_Last2,_Dest,排序行为)
set_intersection:
将两部分相同的内容放到目标位置,语法跟上个算法一样
set_difference:
在第一部分中找出跟第二部分内容重复的去除,将第一部分剩下的放到目标位置里。语法一样。
基于堆的算法(Heap operations)
make_heap
将区间变成一个堆,堆的结构采用大根堆max_heap,维持平衡二叉树
(大根堆,根都比子叶要大。相对的是小根堆,根比子叶要小)
push_heap
向堆中添加一个元素,使用方法是在已经用采用max_heap结构的区间[_First, _Last-1)之后添加一个元素*(_Last-1),
pop_heap
把区间[_First, _Last)中的元素从大到小排序,原理:不断将区间[_First, _Last)中max_heap的根顶元素弹出来,放到区间最后面
四、泛型数值算法
accumulate(积累)
inner_product
partial_sum(局部和)
aduacent_difference(相邻元素差)
accumulate(积累)
(1)
对区间[_First, _Last)中的元素进行累加,_Val为初始值
(2)
用_Func代替加法动作,例如用内置的乘算法实现阶乘:
inner_product
(1)
对区间[_First, _Last)中的元素,在_First2指向的位置和对应的元素相乘,然后各项乘积相加。
(2)
_Func2代替第一个运算动作,_Func1代替第二个运算动作
partial_sum(局部和)
(1)
_Dest是目标位置:
红色箭头是加法运算方向,灰色是运算结果,
算法的结果是,得出一个新序列,其中每个元素值代表指定范围内该位置前所有元素之和
(2)
重载版本使用自定义操作代替加法
adjacent_difference(邻元素差)
(1)
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
(2)
重载版本用指定二元操作计算_Func代替相邻元素的差运算