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[C++] C++STL算法篇

编程语言 编程语言 发布于:2021-08-06 11:31 | 阅读数:339 | 评论:0

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DSC0001.png 前言上一章节主要是详细介绍了C++STL迭代器,并且简单模拟了一下list中的容器,不清楚的可以回顾一下哦。本章节主要针对于C++算法做个详细介绍。STL中算法大致分为四类:

  • 非可变序列算法:不修改容器内容的算法。    
  • 可变序列算法:修改容器内容的算法。 
  • 排序算法:排序合并搜索等内容的算法         
  • 数值算法:对容器内容进行数值计算。    
C++STL中70+的算法,以下对稍微常用的算法进行细致分类并标明功能。

查找算法查找算法就是判断容器中是否包含某个值,主要的查找算法主要是有以下13个:

  • adjacent_find : 查重复数,返回首个元素iter
  • bianry_search: 二分查找
  • count: 区间统计
  • count_if: 范围查找统计个数
    equal: 比较
  • equal_range :区间元素比较
  • find:区间查找元素


  • find_first_of:区间查找第一次出现值


  • find_if : 条件查找
  • upper_bound:查找最后一个大于等于val的位置
  • lower_bound: 查找第一个大于等于val的位置


  • search:子序列查找位置
  • search_n:子序列查找出现次数
部分函数的测试代码如下:
DSC0002.png


排序和通用算法排序和通用算法就是用来给容器排序,主要的排序算法主要是有以下14个:

  • merge: 归并排序,存于新容器
  • inpace_merge: 归并排序,覆盖原区间
  • sort: 排序,更改原容器顺序
  • stable_sort: 排序,保存原容器数据顺序
    nth_element: 关键字排序
  • partition:范围排序
  • partial_sort:范围排序


  • partial_sort_copy:范围排序外加复制操作
  • stable_partition: 范围排序,保存原容器顺序


  • random_shuffle: 随机排序
  • reverse:逆序原容器
  • reverse_copy: 逆序容器保存到新容器


  • rotate:移动元素到容器末尾
  • rotate_copy:移动元素到新容器
部分函数的测试代码如下:
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对于排序,值得一说的是list是不能采用通用排序算法sort,只能使用内置的sort函数哦。

删除和替换算法删除和替换算法一般都会修改容器的存储现状,一般处理删除和替换的算法主要有以下的15种:

  • copy: 拷贝函数
  • copy_backward: 逆序拷贝
  • iter_swap: 交换
  • remove: 删除
    remove_copy: 删除元素复制到新容器
  • remove_if:条件删除
  • remove_copy_if:条件删除拷贝到新容器


  • replace:替换
  • replace_copy: 替换,结果放到新容器


  • replace_if: 条件替换
  • replace_copy_if:条件替换,结果另存
  • swap: 交换


  • swap_range:区间交换
  • unique:去重
unique_copy:去重,结果另存
部分函数的测试代码如下:
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排列组合算法提供计算给定集合按一定顺序的所有可能排列组合 ,主要有以下两个:
next_permutation:下一个排序序列的组合
prev_permutation:上一个排序序列的组合
有意思的是这里所说的上一个和下一次是什么意思?所谓“下一个”和“上一个”,举了一个简单的例子:对序列 {a, b, c},每一个元素都比后面的小,按照字典序列,固定a之后,a比bc都小,c比b大,它的下一个序列即为{a, c, b},而{a, c, b}的上一个序列即为{a, b, c},同理可以推出所有的六个序列为:{a, b, c}、{a, c, b}、{b, a, c}、{b, c, a}、{c, a, b}、{c, b, a},其中{a, b, c}没有上一个元素,{c, b, a}没有下一个元素。接下来用代码简单测试下,如下测试代码:
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算术算法算术运算算法主要用来做容器的算术运算,使用的时候加上numeric头文件,主要有以下4个:
accumulate:区间求和
partial_sum:相邻元素的和
inner_product:序列内积运算
adjacent_difference:相邻元素的差
部分函数测试代码:
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生成和异变算法生成和一遍算法总共有以下6个下,相对于来说for_each用的相对于来说更多一些:
for_each:迭代访问
fill:填充方式初始容器
fill_n:指定长度填充容器
generate_n:填充前n个位置
transform:一元转换和二元转换
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关系算法关系算法类似与条件表达式一样的作用,主要用来判断容器中元素是否相等等运算,主要有以下8个:
equal:两容器元素是否都相同
includes:是否是包含关系
lexicographical_compare:比较两个序列
max:求最大值
max_element:返回最大值的iterator
min:求最小值
min_element:求最小值的iterator
mismatch:找到第一个不同的位置
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集合算法集合算法主要是集合上的一些运算,例如集合加法:并集,集合的减法:差集,还有交集。主要有以下4个:
set_union:差集
set_intersection:并集
set_difference:保存第一个中有第二个没有的元素
set_symmetric_difference:对称差集
部分函数测试代码如下:
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堆算法堆算法,就是把容器当做堆去操作,主要算法函数只有以下4个:
make_heap:生成一个堆
pop_heap:出堆
push_heap:入堆
sort_heap:堆排序
测试代码如下:
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尾言本章节到此结束,作业:使用一些算法,分析上述算法的运行结果。
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