【转】STL算法 <algorithm>中各种算法解析
原文：http://blog.csdn.net/tianshuai1111/article/details/7674327
一，巡防算法
for_each(容器起始地址，容器结束地址，要执行的方法)
#include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> using namespace std; template<class T> struct plus2 { void operator()(T&x)const { x+=2; } }; void printElem(int& elem) { cout << elem << endl; }
二，find算法
int *find(int *begin，int *end，int value)
前闭后合的区间 begin，end中，查找value如果查找到了就返回第一个符合条件的元素，否则返回end指针
#include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; void printElem(int& elem) { cout << elem << endl; } int main() { int ia[]={0,1,2,3,4,5,6}; int *i= find(ia,ia+7,9);//在整个数组中查找元素 9 int *j= find(ia,ia+7,3);//在整个数组中查找元素 3 int *end=ia+7;//数组最后位置 if(i == end) cout<<"没有找到元素 9"<<endl; else cout<<"找到元素9"<<endl; if(j == end) cout<<"没有找到元素 3"<<endl; else cout<<"找到元素"<<*j<<endl; return 0; }
三，数值算法
包含在<numeric>头文件中
#include <iostream> #include <numeric> //数值算法 #include <vector> #include <functional> #include <iterator> #include <math.h> using namespace std; int main() { int ia[]={1,2,3,4,5}; vector<int> iv(ia,ia+5); cout<<accumulate(iv.begin(),iv.end(),0)<<endl; //累加 初值为0 cout<<accumulate(iv.begin(),iv.end(),0,minus<int>())<<endl; //累加 符号位负 cout<<inner_product(iv.begin(),iv.end(),iv.begin(),10)<<endl;//两个数组内积 初值为10 cout<<inner_product(iv.begin(),iv.end(),iv.begin(),10,minus<int>(),plus<int>())<<endl;//10-(1+1)-(2+2) ostream_iterator<int> oite(cout," ");//迭代器绑定到cout上作为输出使用 partial_sum(iv.begin(),iv.end(),oite);//依次输出前n个数的和 cout<<endl; partial_sum(iv.begin(),iv.end(),oite,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(iv.begin(),iv.end(),oite); //输出相邻元素差值 前面-后面 cout<<endl; adjacent_difference(iv.begin(),iv.end(),oite,plus<int>()); //输出相邻元素差值 前面+后面 。前面更改影响后面元素 cout<<endl; cout<<pow(10,3)<<endl; // 平方 /* VC 不支持 只有安装了才SGI STL支持 int n=3; iota(iv.begin(),iv.end(),n);//在指定区间填入n n+1 n+2 for(int i=0;i<iv.size();++i) cout<<iv[i]<<" "; */ return 0; }
四，基本算法
#include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> using namespace std; template<typename T> struct display { void operator()(const T &x)const { cout<<x<<" "; } }; int main() { int ia[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8}; vector<int> iv1(ia,ia+5); vector<int> iv2(ia,ia+9); pair<vector<int>::iterator,vector<int>::iterator> pa; pa=mismatch(iv1.begin(),iv1.end(),iv2.begin()); cout<<"两个数组不同点--第一个数组点:"<<*(pa.first)<<endl; //这样写很危险，应该判断是否到达end cout<<"两个数组不同点--第二个数组点:"<<*(pa.second)<<endl; //更改之后 if(pa.first == iv1.end()) cout<<"第一个数组与第二个数组匹配"<<endl; cout<<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 cout<<equal(iv1.begin(),iv1.end(),&ia[3])<<endl;// 0 表示 不相等 cout<<equal(iv1.begin(),iv1.end(),&ia[3],less<int>())<<endl;// 1 表示 前者小于后者 fill(iv1.begin(),iv1.end(),9);//将iv1区间内填满 9 for_each(iv1.begin(),iv1.end(),display<int>()); cout<<endl; fill_n(iv1.begin(),3,6);//从iv1区间开始填 3个6 for_each(iv1.begin(),iv1.end(),display<int>()); cout<<endl; vector<int>::iterator ite1=iv1.begin(); vector<int>::iterator ite2=ite1; advance(ite2,3);//向前跳3个 iter_swap(ite1,ite2);//交换迭代器指向的元素 for_each(iv1.begin(),iv1.end(),display<int>()); cout<<"\nmax:"<<max(*ite1,*ite2)<<endl; cout<<"min:"<<min(*ite1,*ite2)<<endl; swap(*ite1,*ite2); for_each(iv1.begin(),iv1.end(),display<int>()); cout<<endl; string stra1[]={"a","b","c"}; string stra2[]={"d","e","f"}; cout<<lexicographical_compare(stra1,stra1+2,stra2,stra2+2)<<endl;//按照字典序 前者小于后者 cout<<lexicographical_compare(stra1,stra1+2,stra2,stra2+2,greater<string>())<<endl;//按照字典序 前者不大于后者 return 0; }
五，copy（）对不同容器复制；关于输出区间与输入区间重叠的讨论
#include <iostream> #include <algorithm> #include <deque> using namespace std; template<class T> struct display { void operator()(const T &x)const { cout<<x<<" "; } }; int main() { //以下复制区间没有问题 int ia1[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8}; copy(ia1+2,ia1+7,ia1);//将下标2-6复制给 1-5 for_each(ia1,ia1+9,display<int>()); //2,3,4,5,6,5,6,7,8 cout<<endl; //输出区间的起点与输入区间重叠，可能会有问题。但本例copy采用memmove()执行实际复制操作 int ia2[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8}; copy(ia2+2,ia2+7,ia2+4);//将下标2-6复制给 4-8 for_each(ia2,ia2+9,display<int>()); //0,1,2,3,2,3,4,5,6 cout<<endl; //以下复制区间没有问题 int ia3[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8}; deque<int> id(ia3,ia3+9); deque<int>::iterator first=id.begin(); deque<int>::iterator last=id.end(); deque<int>::iterator result=id.begin(); ++++first; cout<<*first<<endl; ----last; cout<<*last<<endl; cout<<*result<<endl; copy(first,last,result); for_each(id.begin(),id.end(),display<int>());//2,3,4,5,6,5,6,7,8 cout<<endl; //以下复制区间存在问题，由于实际复制没有采用memove()，结果错误 int ia4[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8}; deque<int> ide(ia4,ia4+9); deque<int>::iterator first1=ide.begin(); deque<int>::iterator last1=ide.end(); deque<int>::iterator result1=ide.begin(); advance(result1,4);//注意这里跟上面不一样 ++++first1; cout<<*first1<<endl; ----last1; cout<<*last1<<endl; cout<<*result1<<endl; copy(first1,last1,result1); for_each(ide.begin(),ide.end(),display<int>());// 0,1,2,3,2,3,2,3,2不是预期的 0,1,2,3,2,3,4,5,6 cout<<endl; return 0; }
【注意】如果以vector 容器替代deque容器则每种情况都正确，因为vector迭代器其实是个源生指针，调用的copy()算法以mommove()执行实际复制。
copy_backward(first，last，result); //逆向复制，将迭代器first - last位置的元素逆向复制到 从result-1开始的逆向区间
补充：
原型：void *memmove( void * dest, const void * src, size_t count );
用法：#include <string.h>或#include <memory.h>
功能：由src所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域。
说明：src和dest所指内存区域可以重叠，但复制后dest内容会被更改。函数返回指向dest的指针。采取先拷贝再复制的方式，有效解决了dest和src区域重叠问题
相关函数：memset、memcpy、strcpy 参考博文http://blog.csdn.net/tianshuai11/article/details/7624419
实例
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char s[]="Golden Global View"; memmove(s,s+7,strlen(s)+1-7); printf("%s",s); return 0; }
六，Set方法
#include <iostream> #include <set> #include <algorithm> #include <iterator> using namespace std; template <class T> struct display { void operator()(const T &x) { cout<<x<<" "; } }; int main() { int ia1[]={1,3,5,7,9,11}; int ia2[]={1,1,2,3,5,8,13}; multiset<int> s1(ia1,ia1+6); multiset<int> s2(ia2,ia2+7); for_each(s1.begin(),s1.end(),display<int>()); cout<<endl; for_each(s2.begin(),s2.end(),display<int>()); cout<<endl; multiset<int>::iterator first1 = s1.begin(); multiset<int>::iterator last1 = s1.end(); multiset<int>::iterator first2 = s2.begin(); multiset<int>::iterator last2 = s2.end(); cout<<"union of s1 and s2: "; //两个集合合并，相同元素个数取 max(m,n)。 set_union(first1,last1,first2,last2,ostream_iterator<int>(cout," ")); cout<<endl; first1=s1.begin(); first2=s2.begin(); cout<<"Intersection of s1 and s2: "; //两个集合交集，相同元素个数取 min(m,n). set_intersection(first1,last1,first2,last2,ostream_iterator<int>(cout," ")); cout<<endl; first1=s1.begin(); first2=s2.begin(); cout<<"Intersection of s1 and s2: "; //两个集合差集 就是去掉S1中 的s2 set_difference(first1,last1,first2,last2,ostream_iterator<int>(cout," ")); cout<<endl; first1=s1.begin(); first2=s2.begin(); 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(first1,last1,first2,last2,ostream_iterator<int>(cout," ")); cout<<endl; return 0; }
七，其他算法（运算逻辑相对单纯的算法）
#include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> #include <functional> #include <vector> using namespace std; template <class T> struct display { void operator()(const T &x)const { cout<<x<<" "; } }; struct even { bool operator()(int x)const { return x%2?false:true; } }; 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; int main() { int ia[]={0,1,2,3,4,5,6,6,6,7,8}; vector<int> iv(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(int)); //找出iv之中相邻元素值相等的第一个元素 cout<<*adjacent_find(iv.begin(),iv.end())<<endl; cout<<*adjacent_find(iv.begin(),iv.end(),equal_to<int>())<<endl; //仿函数 cout<<count(iv.begin(),iv.end(),6)<<endl;//统计6的个数 cout<<count_if(iv.begin(),iv.end(),bind2nd(less<int>(),7))<<endl;//统计小于7的元素的个数 :9个 cout<<*find(iv.begin(),iv.end(),4)<<endl; //返回元素为4的元素的下标位置 cout<<*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 vector<int> iv2(ia+6,ia+8);//6 6 for(int i=0;i<iv2.size();++i) cout<<iv2[i]<<" "; cout<<endl; //返回iv序列中 iv2序列 出现的最后一个位置（再往后三个位置的值）：8 cout<<"find_end:"<<*(find_end(iv.begin(),iv.end(),iv2.begin(),iv2.end())+3)<<endl; //返回iv序列中 iv2序列 出现的最后一个位置（再往后三个位置的值）：7 cout<<"find_first_of:"<<*(find_first_of(iv.begin(),iv.end(),iv2.begin(),iv2.end())+3)<<endl; for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>()); cout<<endl; //遍历整个iv2区间并执行 even_by_two操作 generate(iv2.begin(),iv2.end(),even_by_two()); for_each(iv2.begin(),iv2.end(),display<int>()); cout<<endl; //遍历区间（给出起点和长度），对每个遍历元素执行even_by_two操作 generate_n(iv.begin(),3,even_by_two()); for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长 cout<<endl; //删除元素6 尾端可能有残余数据 remove(iv.begin(),iv.end(),6); for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长 cout<<endl; //8 10 3 4 5 7 8 6 6 7 8 (最后四个是残留数据) //去除value 然后将一个容器的元素复制到另一个 容器。仍然可能有残留元素 vector<int> iv3(12);//重新申请空间 remove_copy(iv.begin(),iv.end(),iv3.begin(),6); for_each(iv3.begin(),iv3.end(),display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长 cout<<endl; //8 10 3 4 5 7 8 7 8 0 0 （最后两个是残留元素） //将小于6的元素 "删除" iv 此时为 8 10 3 4 5 7 8 6 6 7 8 remove_if(iv.begin(),iv.end(),bind2nd(less<int>,6)); for_each(iv1.begin(),iv1.end(),display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长 cout<<endl; //8 10 7 8 6 6 7 8 6 7 8 (最后三个是残留元素) //将小于7的元素 "删除" iv3元素：8 10 3 4 5 7 8 7 8 0 0 （最后两个是残留元素） remove_copy_if(iv.begin(),iv.end(),iv3.begin(),bind2nd(less<int>,7)); for_each(iv3.begin(),iv3.end(),display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长 cout<<endl; //8 10 7 8 7 8 7 8 8 0 0（最后三个残留元素） return 0; }
第二段算法示例：
#include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> #include <functional> using namespace std; template <class T> struct display { void operator()(const T &x)const { cout<<x<<" "; } }; int main() { int ia[]={8,10,7,8,6,6,7,8,6,7,8}; vector<int> iv(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(int)); //将容器中6 替换为 3 replace(iv.begin(),iv.end(),6,3); 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 vector<int> iv2(12); //将容器中3 替换为 5 放入另一个容器 replace_copy(iv.begin(),iv.end(),iv2.begin(),3,5); for_each(iv2.begin(),iv2.end(),display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长 cout<<endl; //iv2:8 10 7 8 5 5 7 8 5 7 8 0（最后y一个残留元素） //将容器中小于 5 替换为 2 replace_if(iv.begin(),iv.end(),bind2nd(less<int>(),5),2); 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 2 5 7 8 2 7 8 //将容器中小于 5 替换为 2 replace_copy_if(iv.begin(),iv.end(),iv2.begin(),bind2nd(equal_to<int>(),8),9); for_each(iv2.begin(),iv2.end(),display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长 cout<<endl; //iv2:9 10 7 8 2 5 7 9 2 7 8 0(最后一个残留元素) //逆向重排每一个元素 (倒置) reverse(iv.begin(),iv.end()); for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>()); cout<<endl; //iv:8 7 2 8 7 5 2 8 7 10 8 //逆向重排每一个元素 (倒置) reverse_copy(iv.begin(),iv.end(),iv2.begin()); for_each(iv2.begin(),iv2.end(),display<int>()); cout<<endl; //iv2:8 10 7 8 2 5 7 8 2 7 8 0 (最后一个残留元素) // 互换元素 [bigin,middle) [middle,end) rotate(iv.begin(),iv.begin()+4,iv.end()); for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>()); cout<<endl;//iv:7 2 2 8 7 10 8 8 7 2 8 // 互换元素 [bigin,middle) [middle,end) rotate_copy(iv.begin(),iv.begin()+5,iv.end(),iv2.begin()); for_each(iv2.begin(),iv2.end(),display<int>()); cout<<endl;//iv2:10 8 8 7 2 8 7 2 2 8 7 0 (最后一个是残留元素) //在iv中查找 子序列 2 8 第一次出现的位置的元素 int ia2[3]={2,8}; vector<int> iv3(ia2,ia2+2); cout<<*search(iv.begin(),iv.end(),iv3.begin(),iv3.end())<<endl; //2 //在iv中查找 2个8 出现的第一个位置的元素 cout<<*search_n(iv.begin(),iv.end(),2,8)<<endl; //8 //在iv中查找 3个小于8 出现的第一个位置的元素 cout<<*search_n(iv.begin(),iv.end(),3,8,less<int>())<<endl; //7 swap_ranges(iv3.begin(),iv3.end(),iv.begin()); cout<<"iv:"; for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>());//iv:2 8 2 8 7 10 8 8 7 2 8 cout<<endl; cout<<"iv3:"; for_each(iv3.begin(),iv3.end(),display<int>()); //iv3: 7 2 cout<<endl; //全部减2 transform(iv.begin(),iv.end(),iv.begin(),bind2nd(minus<int>(),2)); for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>());//0 6 0 6 5 8 6 6 5 0 6 cout<<endl; //两个区间元素相加然后放到 iv上 transform(iv.begin(),iv.end(),iv.begin(),iv.begin(),plus<int>()); for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>()); cout<<endl; //0 12 0 12 10 16 12 12 10 0 12 return 0; }
第三段算法示例：
#include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> #include <functional> using namespace std; template <class T> struct display { void operator()(const T &x)const { cout<<x<<" "; } }; struct even { bool operator()(int x)const { return x%2?false:true; } }; int main() { int ia[]={0,1,2,3,4,5,6,6,6,7,8}; vector<int> iv(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(int)); vector<int> iv2(ia+4,ia+8);//4 5 6 6 vector<int> iv3(15); cout<<*max_element(iv.begin(),iv.end())<<endl; cout<<*min_element(iv.begin(),iv.end())<<endl; //判断iv2中元素是否都出现在 iv中 cout<<includes(iv.begin(),iv.end(),iv2.begin(),iv2.end())<<endl; //iv 和iv2合并到iv3中 merge(iv.begin(),iv.end(),iv2.begin(),iv2.end(),iv3.begin()); for_each(iv3.begin(),iv3.end(),display<int>()); cout<<endl; //符合条件的 放到前面，不符合条件的放到后面 partition(iv3.begin(),iv3.end(),even()); for_each(iv3.begin(),iv3.end(),display<int>()); cout<<endl; //去除连续并且重复的元素 unique(iv.begin(),iv.end()); for_each(iv.begin(),iv.end(),display<int>()); cout<<endl; //去除连续并且重复的元素 unique_copy(iv.begin(),iv.end(),iv3.begin()); for_each(iv3.begin(),iv3.end(),display<int>()); cout<<endl; return 0; }
八，复杂算法示例（解释在源码中）
