5 STL- 常用算法
概述:
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算法主要是由头文件
<algorithm><functional><numeric>组成。 -
<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等 -
<numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数 -
<functional>定义了一些模板类,用以声明函数对象。
5.1 常用遍历算法
算法简介：
for_each//遍历容器transform//搬运容器到另一个容器中
5.1.1 for_each
功能描述：
- 实现遍历容器
函数原型：
-
for_each(iterator beg, iterator end, _func);// 遍历算法 遍历容器元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _func 函数或者函数对象
总结：for_each在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握
5.1.2 transform
功能描述：
- 搬运容器到另一个容器中
函数原型：
transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
//beg1 源容器开始迭代器
//end1 源容器结束迭代器
//beg2 目标容器开始迭代器
//_func 函数或者函数对象
总结： 搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运
5.2 常用查找算法
学习目标：
- 掌握常用的查找算法
算法简介：
find//查找元素find_if//按条件查找元素adjacent_find//查找相邻重复元素binary_search//二分查找法count//统计元素个数count_if//按条件统计元素个数
5.2.1 find
功能描述：
- 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()
函数原型：
-
find(iterator beg, iterator end, value);// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素
总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器
5.2.2 find_if
功能描述：
- 按条件查找元素
函数原型：
-
find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）
总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略
5.2.3 adjacent_find
功能描述：
- 查找相邻重复元素
函数原型：
-
adjacent_find(iterator beg, iterator end);// 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent_find算法
5.2.4 binary_search
功能描述：
- 查找指定元素是否存在
函数原型：
-
bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);// 查找指定的元素，查到 返回true 否则false
// 注意: 在无序序列中不可用
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素
总结：二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列
5.2.5 count
功能描述：
- 统计元素个数
函数原型：
-
count(iterator beg, iterator end, value);// 统计元素出现次数
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 统计的元素
总结： 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 operator==
5.2.6 count_if
功能描述：
- 按条件统计元素个数
函数原型：
-
count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);// 按条件统计元素出现次数
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 谓词
总结：按值统计用count，按条件统计用count_if
5.3 常用排序算法
算法简介：
sort//对容器内元素进行排序random_shuffle//洗牌 指定范围内的元素随机调整次序merge// 容器元素合并，并存储到另一容器中reverse// 反转指定范围的元素
5.3.1 sort
功能描述：
- 对容器内元素进行排序
函数原型：
-
sort(iterator beg, iterator end, _Pred);// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 谓词
总结：sort属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握
5.3.2 random_shuffle
功能描述：
- 洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
函数原型：
-
random_shuffle(iterator beg, iterator end);// 指定范围内的元素随机调整次序
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
总结：random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子
5.3.3 merge
功能描述：
- 两个容器元素合并，并存储到另一容器中
函数原型：
-
merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);// 容器元素合并，并存储到另一容器中
// 注意: 两个容器必须是有序的
// beg1 容器1开始迭代器
// end1 容器1结束迭代器
// beg2 容器2开始迭代器
// end2 容器2结束迭代器
// dest 目标容器开始迭代器
总结：merge合并的两个容器必须的有序序列
5.3.4 reverse
功能描述：
- 将容器内元素进行反转
函数原型：
-
reverse(iterator beg, iterator end);// 反转指定范围的元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
总结：reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到
5.4 常用拷贝和替换算法
学习目标：
- 掌握常用的拷贝和替换算法
算法简介：
copy// 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中replace// 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素replace_if// 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素swap// 互换两个容器的元素
5.4.1 copy
功能描述：
- 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
函数原型：
-
copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// dest 目标起始迭代器
总结：利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间
5.4.2 replace
功能描述：
- 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
函数原型：
-
replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);// 将区间内旧元素 替换成 新元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// oldvalue 旧元素
// newvalue 新元素
总结：replace会替换区间内满足条件的元素
5.4.3 replace_if
功能描述:
- 将区间内满足条件的元素，替换成指定元素
函数原型：
-
replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);// 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _pred 谓词
// newvalue 替换的新元素
总结：replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件
5.4.4 swap
功能描述：
- 互换两个容器的元素
函数原型：
-
swap(container c1, container c2);// 互换两个容器的元素
// c1容器1
// c2容器2
总结：swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型
5.5 常用算术生成算法
注意：
- 算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为
#include <numeric>
算法简介：
-
accumulate// 计算容器元素累计总和 -
fill// 向容器中添加元素
5.5.1 accumulate
功能描述：
- 计算区间内 容器元素累计总和
函数原型：
-
accumulate(iterator beg, iterator end, value);// 计算容器元素累计总和
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 起始值
总结：accumulate使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用
5.5.2 fill
功能描述：
- 向容器中填充指定的元素
函数原型：
-
fill(iterator beg, iterator end, value);// 向容器中填充元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 填充的值
总结：利用fill可以将容器区间内元素填充为 指定的值
5.6 常用集合算法
算法简介：
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set_intersection// 求两个容器的交集 -
set_union// 求两个容器的并集 -
set_difference// 求两个容器的差集
5.6.1 set_intersection
功能描述：
- 求两个容器的交集
函数原型：
-
set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);// 求两个集合的交集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器
// end1 容器1结束迭代器
// beg2 容器2开始迭代器
// end2 容器2结束迭代器
// dest 目标容器开始迭代器
总结：
- 求交集的两个集合必须的有序序列
- 目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
- set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置
5.6.2 set_union
功能描述：
- 求两个集合的并集
函数原型：
-
set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);// 求两个集合的并集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器
// end1 容器1结束迭代器
// beg2 容器2开始迭代器
// end2 容器2结束迭代器
// dest 目标容器开始迭代器总结：
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求并集的两个集合必须的有序序列
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目标容器开辟空间需要两个容器相加
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set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置
5.6.3 set_difference
功能描述：
- 求两个集合的差集
函数原型：
-
set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);// 求两个集合的差集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器
// end1 容器1结束迭代器
// beg2 容器2开始迭代器
// end2 容器2结束迭代器
// dest 目标容器开始迭代器总结：
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求差集的两个集合必须的有序序列
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目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
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set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置