STL算法——常用查找算法（find、find_if、adjacent_find、binary_search、count、count_if）
2024-05-20 14:04:11
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
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;//查找 findclass Person {public:string m_name;int m_age;Person(string name, int age) {this->m_name = name;this->m_age = age;}//重写==操作符，为了底层 find 如何对比//可以写入一个元素查找，或者直接输入自定义类型查找//看个人需求bool operator==(const string name) {return this->m_name == name;}};//内置数据类型查找
void test01() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(50);//利用迭代器接收查找到的数据vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 40);if (it != v.end()) {cout << "找到了：" << *it << endl;}else {cout << "没有找到" << endl;}
}//自定义数据类型查找
void test02() {vector<Person> v;//创建数据Person p1("张三", 10);Person p2("李四", 20);Person p3("王五", 30);Person p4("赵六", 10);//加入容器v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);//查找//若不重写，find 不知道比较哪一个元素vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), "李四");if (it != v.end()) {cout << "找到了，姓名：" << (*it).m_name << " 年龄：" << (*it).m_age << endl;}else {cout << "没找到" << endl;}
}//主函数
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}
总结：利用find可以在容器中找到指定的元素，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）
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;//按条件查找元素 find_if//自定义数据类型
class Person {public:string m_name;int m_age;Person(string name, int age) {this->m_name = name;this->m_age = age;}
};//写一个谓词（内置数据类型判断）
class GreatThirty {public:bool operator()(int val) {return val > 30;}
};//换一种写法，用函数（自定义数据类型判断）
bool DIY_GreatTwenty(const Person& p) {return p.m_age > 20;
}//内置数据类型
void test01() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(50);v.push_back(40);v.push_back(30);vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreatThirty());if (it != v.end()) {cout << "找到了 大于30 的元素为：" << (*it) << endl;}else {cout << "没有找到" << endl;}
}//自定义数据类型
void test02() {vector<Person> v;Person p1("张三", 10);Person p2("李四", 20);Person p3("王五", 30);Person p4("赵六", 40);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), DIY_GreatTwenty);if (it != v.end()) {cout << "找到了 大于20 的元素,姓名为：" << (*it).m_name << " 年龄为：" << (*it).m_age << endl;}else {cout << "没有找到" << endl;}
}//主函数
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;//查找相邻重复元素 adjacent_find
void test01() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(30);v.push_back(40);vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());if (it != v.end()) {cout << "找到了相邻重复元素：" << (*it) << endl;}else {cout << "没有找到" << endl;}
}//主函数
int main() {test01();system("pause");return 0;
}
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);- 查找指定元素，查到 返回true，否则false
- 注意：在无序序列中不可用！，而且只能用于升序序列例如
set容器 - beg 开始迭代器
- end 结束迭代器
- value 查找的元素
示例：
#include<iostream>
#include<set>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;//二分查找指定元素是否存在 binary_search
void test01() {set<int> s;s.insert(20);s.insert(50);s.insert(30);s.insert(10);s.insert(40);if (binary_search(s.begin(), s.end(),50)) {cout << "在 set 容器中找到了50" << endl;}else {cout << "在 set 容器中没有找到" << endl;}//试用 binary_search 查找无序容器vector<int> v;v.push_back(50);v.push_back(40);v.push_back(30);v.push_back(20);if (binary_search(v.begin(), v.end(), 50)) {cout << "在 vector 容器中找到了50" << endl;}else {cout << "在 vector 容器中没有找到" << endl;}
}//主函数
int main() {test01();system("pause");return 0;
}
总结：二分查找法效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须是有序序列
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 查找的元素
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;//统计元素个数 count//自定义数据类型
class Person {public:string m_name;int m_age;Person(string name, int age) {this->m_name = name;this->m_age = age;}//重载==符号，方便元素查找bool operator==(const int val) {return this->m_age == val;}
};//内置数据类型
void test01() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(10);v.push_back(40);v.push_back(10);int sum = count(v.begin(), v.end(), 10);cout << "容器中10的个数为：" << sum << endl;
}//自定义数据类型
void test02() {vector<Person> v;Person p1("张三", 10);Person p2("李四", 20);Person p3("王五", 30);Person p4("赵六", 20);Person p5("贾七", 20);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);cout << "年龄是20岁的人的个数是：" << count(v.begin(), v.end(), 20) << endl;
}//主函数
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}
总结：统计自定义数据类型时候，需要配合
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
示例：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;//按条件统计元素个数//谓词（寻找小于30）
class LessThirty {public:bool operator()(int val) {return val < 30;}
};//统计内置数据类型
void test01() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(40);int sum = count_if(v.begin(), v.end(), LessThirty());cout << "小于30的数有 " << sum << " 个" << endl;
}//主函数
int main() {test01();system("pause");return 0;
}
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