C++进阶：STL算法总结

构成

头文件 功能
<algorithm> 算法函数
<numeric> 数值算法
<functional> 函数对象/仿函数

分类

No. 分类 说明
1 非可变序列算法 Non-modifying sequence operations 不直接修改容器内容的算法。
2 可变序列算法 Modifying sequence operations 可以修改容器内容的算法。
3 排序算法 Sorting/Partitions/Binary search/ 对序列排序、合并、搜索算法操作。
4 数值算法 Merge/Heap/Min/max 对容器内容进行数值计算。

填充

函数 作用
fill(beg,end,val) 将值val赋给[beg,end)范围内的所有元素。
fill_n(beg,n,val) 将值val赋给[beg,beg+n)范围内的所有元素。
generate(beg,end,func) 连续调用函数func填充[beg,end)范围内的所有元素。
generate_n(beg,n,func) 连续调用函数func填充[beg,beg+n)范围内的所有元素。
  • fill()/fill_n()用于填充相同值，generate()/generate_n()用于填充不同值。

遍历/变换

函数 作用
for_each(beg,end,func) 将[beg,end)范围内所有元素依次调用函数func，返回func。不修改序列中的元素。
transform(beg,end,res,unary) 将[beg,end)范围内所有元素依次调用函数unary，结果放入res中。
transform(beg2,end1,beg2,res,binary) 将[beg,end)范围内所有元素与[beg2,beg2+end-beg)中所有元素依次调用函数unary，结果放入res中。

最大最小

函数 作用
max(a,b) 返回两个元素中较大一个。
max(a,b,cmp) 使用自定义比较操作cmp,返回两个元素中较大一个。
max_element(beg,end) 返回一个ForwardIterator，指出[beg,end)中最大的元素。
max_element(beg,end,cmp) 使用自定义比较操作cmp,返回一个ForwardIterator，指出[beg,end)中最大的元素。
min(a,b) 返回两个元素中较小一个。
min(a,b,cmp) 使用自定义比较操作cmp,返回两个元素中较小一个。
min_element(beg,end) 返回一个ForwardIterator，指出[beg,end)中最小的元素。
min_element(beg,end,cmp) 使用自定义比较操作cmp,返回一个ForwardIterator，指出[beg,end)中最小的元素。

排序算法(12个)：提供元素排序策略

1 排序

函数 作用
sort(beg,end) 默认升序重新排列元素
sort(beg,end,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行sort()。
partition(beg,end,pred) 元素重新排序，使用pred函数，把结果为true的元素放在结果为false的元素之前。
stable_sort(beg,end) 与sort()类似，保留相等元素之间的顺序关系。
stable_sort(beg,end,pred) 使用函数pred代替比较操作符执行stable_sort()。
stable_partition(beg,end) 与partition()类似，保留容器中的相对顺序。
stable_partition(beg,end,pred) 使用函数pred代替比较操作符执行stable_partition()。
partial_sort(beg,mid,end) 部分排序，被排序元素个数放到[beg,end)内。
partial_sort(beg,mid,end,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行partial_sort()。
partial_sort_copy(beg1,end1,beg2,end2) 与partial_sort()类似，只是将[beg1,end1)排序的序列复制到[beg2,end2)。
partial_sort_copy(beg1,end1,beg2,end2,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行partial_sort_copy()。
nth_element(beg,nth,end) 单个元素序列重新排序，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。
nth_element(beg,nth,end,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行nth_element()。

2 反转/旋转

函数 作用
reverse(beg,end) 元素重新反序排序。
reverse_copy(beg,end,res) 与reverse()类似，结果写入res。
rotate(beg,mid,end) 元素移到容器末尾，由mid成为容器第一个元素。
rotate_copy(beg,mid,end,res) 与rotate()类似，结果写入res

3 随机

函数 作用
random_shuffle(beg,end) 元素随机调整次序。
random_shuffle(beg,end,gen) 使用函数gen代替随机生成函数执行random_shuffle()。

查找算法(13个)：判断容器中是否包含某个值

1 统计

函数 作用
count(beg,end,val) 利用==操作符，对[beg,end)的元素与val进行比较，返回相等元素个数。
count_if(beg,end,pred) 使用函数pred代替==操作符执行count()。

2 查找

函数 作用
find(beg,end,val) 利用==操作符，对[beg,end)的元素与val进行比较。当匹配时结束搜索，返回该元素的InputIterator。
find_if(beg,end,pred) 使用函数pred代替==操作符执行find()。
find_first_of(beg1,end1,beg2,end2) 在[beg1,end1)范围内查找[beg2,end2)中任意一个元素的第一次出现。返回该元素的Iterator。
find_first_of(beg1,end1,beg2,end2,pred) 使用函数pred代替==操作符执行find_first_of()。返回该元素的Iterator。
find_end(beg1,end1,beg2,end2) 在[beg1,end1)范围内查找[beg2,end2)最后一次出现。找到则返回最后一对的第一个ForwardIterator，否则返回end1。
find_end(beg1,end1,beg2,end2,pred) 使用函数pred代替==操作符执行find_end()。返回该元素的Iterator。
adjacent_find(beg,end) 对[beg,end)的元素，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end。
adjacent_find(beg,end,pred) 使用函数pred代替==操作符执行adjacent_find()。

3 搜索

函数 作用
search(beg1,end1,beg2,end2) 在[beg1,end1)范围内查找[beg2,end2)首一次出现，返回一个ForwardIterator，查找成功,返回[beg1,end1)内第一次出现[beg2,end2)的位置，查找失败指向end1。
search(beg1,end1,beg2,end2,pred) 使用函数pred代替==操作符执行search()。
search_n(beg,end,n,val) 在[beg,end)范围内查找val出现n次的子序列
search_n(beg,end,n,val,pred) 使用函数pred代替==操作符执行search_n()。
binary_search(beg,end,val) 在[beg,end)中查找val，找到返回true。
binary_search(beg,end,val,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行binary_search()。

4 边界

函数 作用
lower_bound(beg,end,val) 在[beg,end)范围内的可以插入val而不破坏容器顺序的第一个位置，返回一个ForwardIterator。
lower_bound(beg,end,val,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行lower_bound()。
upper_bound(beg,end,val) 在[beg,end)范围内插入val而不破坏容器顺序的最后一个位置，该位置标志一个大于val的值，返回一个ForwardIterator。
upper_bound(beg,end,val,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行upper_bound()。
equal_range(beg,end,val) 返回一对iterator，第一个表示lower_bound，第二个表示upper_bound。
equal_range(beg,end,val,comp) 使用函数comp代替比较操作符执行lower_bound()。

删除和替换算法(15个)

复制

函数 作用
copy(beg,end,res) 复制[beg,end)到res
copy_backward(beg,end,res) 与copy()相同，不过元素是以相反顺序被拷贝。

移除

函数 作用
remove(beg,end,val) 删除[beg,end)内所有等于val的元素。注意，该函数不是真正删除函数。
remove_if(beg,end,pred) 删除[beg,end)内pred结果为true的元素。
remove_copy(beg,end,res,val) 将所有不等于val元素复制到res，返回OutputIterator指向被拷贝的末元素的下一个位置。
remove_copy_if(beg,end,res,pred) 将所有使pred结果为true的元素拷贝到res。

替换

函数 作用
replace(beg,end,oval,nval) 将[beg,end)内所有等于oval的元素都用nval代替。
replace_copy(beg,end,res,oval,nval) 与replace()类似，不过将结果写入res。
replace_if(beg,end,pred,nval) 将[beg,end)内所有pred为true的元素用nval代替。
replace_copy_if(beg,end,res,pred,nval) 与replace_if()，不过将结果写入res。

去重

函数 作用
unique(beg,end) 清除序列中相邻重复元素，不能真正删除元素。重载版本使用自定义比较操作。
unique(beg,end,pred) 将所有使pred结果为true的相邻重复元素去重。
unique_copy(beg,end,res) 与unique类似，不过把结果输出到res。
unique_copy(beg,end,res,pred) 与unique类似，不过把结果输出到res。

交换

函数 作用
swap(a,b) 交换存储在a与b中的值。
swap_range(beg1,end1,beg2) 将[beg1,end1)内的元素[beg2,beg2+beg1-end1)元素值进行交换。
iter_swap(it_a,it_b) 交换两个ForwardIterator的值。

算术算法(4个)<numeric>

函数 作用
accumulate(beg,end,val) 对[beg,end)内元素之和，加到初始值val上。
accumulate(beg,end,val,binary) 将函数binary代替加法运算，执行accumulate()。
partial_sum(beg,end,res) 将[beg,end)内该位置前所有元素之和放进res中。
partial_sum(beg,end,res,binary) 将函数binary代替加法运算，执行partial_sum()。
adjacent_difference(beg1,end1,res) 将[beg,end)内每个新值代表当前元素与上一个元素的差放进res中。
adjacent_difference(beg1,end1,res,binary) 将函数binary代替减法运算，执行adjacent_difference()。
inner_product(beg1,end1,beg2,val) 对两个序列做内积(对应元素相乘，再求和)并将内积加到初始值val上。
inner_product(beg1,end1,beg2,val,binary1,binary2) 将函数binary1代替加法运算,将binary2代替乘法运算，执行inner_product()。

关系算法(4个)

函数 作用
equal(beg1,end1,beg2) 判断[beg1,end1)与[beg2,end2)内元素都相等
equal(beg1,end1,beg2,pred) 使用pred函数代替默认的==操作符。
includes(beg1,end1,beg2,end2) 判断[beg1,end1)是否包含[beg2,end2)，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。
includes(beg1,end1,beg2,end2,comp) 将函数comp代替<操作符，执行includes()。
lexicographical_compare(beg1,end1,beg2,end2) 按字典序判断[beg1,end1)是否小于[beg2,end2)
lexicographical_compare(beg1,end1,beg2,end2,comp) 将函数comp代替<操作符，执行lexicographical_compare()。
mismatch(beg1,end1,beg2) 并行比较[beg1,end1)与[beg2,end2)，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end。
mismatch(beg1,end1,beg2,pred) 使用pred函数代替默认的==操作符。

集合算法(6个)

函数 作用
merge(beg1,end1,beg2,end2,res) 合并[beg1,end1)与[beg2,end2)存放到res。
merge(beg1,end1,beg2,end2,res,comp) 将函数comp代替<操作符，执行merge()。
inplace_merge(beg,mid,end) 合并[beg,mid)与[mid,end)，结果覆盖[beg,end)。
inplace_merge(beg,mid,end,cmp) 将函数comp代替<操作符，执行inplace_merge()。
set_union(beg1,end1,beg2,end2,res) 取[beg1,end1)与[beg2,end2)元素并集存放到res。
set_union(beg1,end1,beg2,end2,res,comp) 将函数comp代替<操作符，执行set_union()。
set_intersection(beg1,end1,beg2,end2,res) 取[beg1,end1)与[beg2,end2)元素交集存放到res。
set_intersection(beg1,end1,beg2,end2,res,comp) 将函数comp代替<操作符，执行set_intersection()。
set_difference(beg1,end1,beg2,end2,res) 取[beg1,end1)与[beg2,end2)元素内差集存放到res。
set_difference(beg1,end1,beg2,end2,res,comp) 将函数comp代替<操作符，执行set_difference()。
set_symmetric_difference(beg1,end1,beg2,end2,res) 取[beg1,end1)与[beg2,end2)元素外差集存放到res。

排列组合算法(2个)：提供计算给定集合按一定顺序的所有可能排列组合

函数 作用
next_permutation(beg,end) 取出[beg,end)内的下移一个排列。
next_permutation(beg,end,comp) 将函数comp代替<操作符，执行next_permutation()。
prev_permutation(beg,end) 取出[beg,end)内的上移一个排列。
prev_permutation(beg,end,comp) 将函数comp代替<操作符，执行prev_permutation()。

堆算法(4个)

函数 作用
make_heap(beg,end) 把[beg,end)内的元素生成一个堆。
make_heap(beg,end,comp) 将函数comp代替<操作符，执行make_heap()。
pop_heap(beg,end) 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。并不真正把最大元素从堆中弹出。
pop_heap(beg,end,comp) 将函数comp代替<操作符，执行pop_heap()。
push_heap(beg,end) 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。
push_heap(beg,end,comp) 将函数comp代替<操作符，执行push_heap()。
sort_heap(beg,end) 对[beg,end)内的序列重新排序。
sort_heap(beg,end,comp) 将函数comp代替<操作符，执行push_heap()。
最后编辑于 ：
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成，浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明：文章内容（如有图片或视频亦包括在内）由作者上传并发布，文章内容仅代表作者本人观点，简书系信息发布平台，仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容