algorithm头文件函数全集——史上最全，最贴心

2022.4.8更：

随着本篇博客观看次数越来越多，假如有一点点疏忽，就可能造成更大的影响，因此采取动态维护的策略：

从今天开始，每天我会检查评论区，及时解答大家的疑问，修改可能存在的问题如果哪里写的有疏漏，也欢迎批评指出！

简介：

algorithm头文件是C++的标准算法库，它主要应用在容器上。因为所有的算法都是通过迭代器进行操作的，所以算法的运算实际上是和具体的数据结构相分离的，也就是说，具有低耦合性。因此，任何数据结构都能使用这套算法库，只要它具有相应的迭代器类型。

常用函数：

一、max()、min()、abs()函数

max()：求两个数最大值
min()：求两个数最小值
abs()：求一个数的绝对值

代码:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {int a = 3, b = 4;//求最大值int Max = max(a,b);//求最小值int Min = min(a,b);//求绝对值int Abs = abs(-3);cout << Max << Min << Abs;return 0;}

输出：433

注意：

1、max()和min()函数中的参数只能是两个，如果想求3个数的最大值，需要嵌套一下
同理：如果想求数组中的最大值，需要在循环中写。
2、写了algorithm头文件后， max就变成了函数名，在自己定义变量时，要避免使用max，min等。
3、abs()函数只能用于求整型变量的绝对值，而#include<cmath>中的fabs()函数还可用于求浮点型变量的绝对值，不要搞混~

2、交换函数：swap()

用来交换x和y的值

代码：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {int a = 3, b = 4;swap(a,b);cout << a << b;return 0;}

输出：43

3、翻转函数：reverse()

翻转x-y区间的数组、容器的值。
1、翻转整个数组

翻转整个数组：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {int a[5] = {11,22,33,44,55};reverse(a,a+5);for(int i = 0; i < 5; i++) cout << a[i] << ' ';return 0;}

输出：55 44 33 22 11

2、也可以实现对部分值的翻转，像这样：

翻转部分数组：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {int a[5] = {11,22,33,44,55};reverse(a+3,a+5);for(int i = 0; i < 5; i++) cout << a[i] << ' ';return 0;}

输出：11 22 33 55 44

3、翻转容器：若想对容器中所有的数进行翻转，则需要用到begin()、end()函数，像这样：

翻转整个容器：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {vector<int>v;//输入： for(int i = 0; i < 5; i++) v.push_back(i);//输出： reverse(v.begin(), v.end());for(int i = 0; i < v.size(); i++) {cout << v[i] << ' ';}return 0;}

输出：4 3 2 1 0

4、翻转容器：容器的翻转也可以用迭代器，来实现指定位数的翻转，像这样：

翻转部分容器：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {vector<int>v;vector<int>::iterator it;//输入： for(int i = 0; i < 5; i++) v.push_back(i);//输出： it = v.begin(); reverse(it, it+3);for(int i = 0; i < v.size(); i++) {cout << v[i] << ' ';}return 0;}

输出：2 1 0 3 4

注意：

如果想在翻转时指定位数，则其为半开半闭区间。如reserve(a+2, a+4);翻转数组中第2-4之间的数，不包括第二个，但包括第四个。

四、排序函数：sort()

1、对x-y区间的数组、容器进行排序。默认升序排列。

数组升序排序：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {int a[5] = {55,44,33,22,11};sort(a,a+5);for(int i = 0; i < 5; i++) cout << a[i] << ' ';return 0;}

输出：11 22 33 44 55

2、如果想将数组降序排序，就需要写一个简单的函数，改变默认的排序功能，像这样：

数组降序排序：

#include<iostream>
#include<algorithm>
//意思是：若a>b，则a的优先级更大！ 也就是说大的在前面。
bool cmp(int a, int b) {return a > b;
}
using namespace std;
int main() {int a[5] = {55,44,33,22,11};sort(a,a+5,cmp);          //这里需要加上自己自定义的函数for(int i = 0; i < 5; i++) cout << a[i] << ' ';return 0;}

输出：55 44 33 22 11

3、同理，如果想对结构体排序，也需要自定义优先级。像这样：

结构体排序：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
//用sort函数对结构体排序
struct Student {int high;int weigh;
}student[10];
//a.high如果小于b.high，则a结构体的优先级更大， 也就是说：high小的结构体排在前面。
bool cmp(Student a, Student b) {return a.high < b.high;
}
int main() {for(int i = 0; i < 10; i++) {student[i].high = i ;}sort(student, student+10, cmp);      //将自定义的函数添加上。for(int i = 0; i < 10; i++) {cout << student[i].high << ' ';}return 0;
}

输出：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

4、如果想对容器排序，就需要使用迭代器，或begin(),end()函数。像这样：

容器升序排序：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {vector<int>v;vector<int>::iterator it;//输入： for(int i = 5; i > 0; i--) v.push_back(i); //输出： it = v.begin(); sort(it, it+3);
//  sort(v.begin(), v.end())for(int i = 0; i < v.size(); i++) {cout << v[i] << ' ';}return 0;}

输出：3 4 5 2 1
5、同理，如果想对容器降序排序，或对容器结构体排序，向数组那样操作就可以了。

注意：

1、sort()排序函数的时间复杂度大概在o(nlogn)，比冒泡、简单排序等效率高 。
2、和reverse()函数一样，可以自由指定排序范围，也是半开半闭区间（左闭右开）。

五、查找函数：find()

查找某数组指定区间x-y内是否有x，若有，则返回该位置的地址，若没有，则返回该数组第n+1个值的地址。(好烦有木有，为啥要返回地址。还要转化o(╥﹏╥)o)

1、数组中查找是否有某值：一定一定一定要满足代码中这两个条件。
第一个条件是：p-a != 数组的长度。p是查找数值的地址，a是a[0]的地址。
第二个条件是：*p == x; 也就是该地址指向的值等于我们要查找的值。
最后输出p-a+1； p-a相当于x所在位置的地址-a[0]所在位置的地址，但因为是从0开始算，所以最后需要+1。

对数组查找：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {  int a[5] = {11,22,33,44,55}  int *p = find(a,a+5,33);              //定义指针，指向查找完成后返回的地址，5为a2数组长度 if(((p-a) != 5) && (*p == x))     //若同时满足这两个条件，则查找成功，输出 cout << (p-a+1);                 //输出所在位置 return 0;}

输出：3

2、对容器进行查找同理：也要满足这两个条件：

对容器查找：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {vector<int>v;vector<int>::iterator it, it1;//输入： for(int i = 0; i < 5; i++) v.push_back(i); //查找 int size = v.size();                 //第一步：求长度it = find(v.begin(), v.end(), 3);      //第二步：查找x在容器的位置，返回迭代器1it1 = v.begin();                       //第三步：令迭代器2指向容器头 if(((it-it1)!=size)&&(*it==3))           //第四步：若同时满足这两个条件，则查找成功，输出 cout << (it-it1+1) << endl;         //输出所在位置 return 0;}

输出：4

六、查找函数：upper_bound()、lower_bound()

1、upper_bound()：查找第一个大于x的值的位置
2、lower_bound()：查找第一个大于等于x的值的位置
同样是返回地址，用法和find()函数一毛一样，限制条件也一毛一样，照着扒就行了。

七、填充函数：fill()

在区间内填充某一个值。同样适用所有类型数组，容器。
1、举例：在数组中未赋值的地方填充9999

代码：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {  int a[5] = {11,33,22};fill(a+3,a+5,9999);                              for(int i = 0; i < 5; i++) cout << a[i] << ' ';return 0;}

输出：11 33 22 9999 9999

应用：

常用在大数加法中，因为数太大，需要用字符串保存，如果在运算时需要填充0，就要用这个函数。

八、查找某值出现的次数：count()

1、在数组中查找x 在某区间出现的次数：

代码：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {  int a[5] = {11,22,33,44,44};cout << count(a, a+5, 44);    return 0;}

输出：2

2、在容器中查找同理，只是需要用iterator迭代器或begin()、end()函数。

注意：

和前几个函数一样，如果需要指定区间查询，注意是半开半闭区间(左闭右开区间)。

八、求最大公因数：__gcd()

震惊把！在我最开始知道竟然有这个函数时，我也是震惊的！
另外，用二者乘积除以最大公因数即可得到最小公倍数。因此没有求最小公倍数的函数。

代码：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {  int a = 12, b = 4;int Gcd = __gcd(a,b);cout << Gcd;return 0;}

注意：

__gcd() 需要写两个下划线！

九、求交集、并集、差集：set_intersection()、set_union()、set_difference()

1、求交集：
（1）：将两个数组的交集赋给一个容器(为什么不能赋给数组呢？因为数组不能动态开辟，且inserter()函数中的参数必须是指向容器的迭代器。)：

代码：

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {int a[5] = {1,2,3,4,5}, b[5] = {1,2,33,44,55};vector<int>::iterator it;vector<int>v4; set_intersection(a, a+5, b, b+5, inserter(v4,v4.begin()));for(int i = 0; i < v4.size(); i++) {cout << v4[i] << ' ';}

输出：1 2
（2）：将两个容器的交集赋给另一个容器：

代码：

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {vector<int> v1, v2, v3;for(int i = 0; i < 5; i++) v1.push_back(i);for(int i = 3; i < 8; i++) v2.push_back(i);set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), inserter(v3,v3.begin()));  for(int i = 0; i < v3.size(); i++) {cout << v3[i] << ' ';}return 0;
}

输出：3 4

2、求并集：
（1）：将两个数组的并集赋给一个容器(为什么不能赋给数组呢？因为数组不能动态开辟，且inserter()函数中的参数必须是指向容器的迭代器。)：

代码：

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {int a[5] = {1,2,3,4,5}, b[5] = {1,2,33,44,55};vector<int>::iterator it;vector<int>v4; set_union(a, a+5, b, b+5, inserter(v4,v4.begin()));for(int i = 0; i < v4.size(); i++) {cout << v4[i] << ' ';}

输出：1 2 3 4 5 33 44 55
（2）：将两个容器的并集赋给另一个容器：

代码：

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {vector<int> v1, v2, v3;for(int i = 0; i < 5; i++) v1.push_back(i);for(int i = 3; i < 8; i++) v2.push_back(i);set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), inserter(v3,v3.begin()));  for(int i = 0; i < v3.size(); i++) {cout << v3[i] << ' ';}return 0;
}

输出：0 1 2 3 4 5 6 7

3、差集完全同理。

注意：

inserter(c,c.begin()）为插入迭代器
此函数接受第二个参数，这个参数必须是一个指向给定容器的迭代器。元素将被插入到给定迭代器所表示的元素之前。

十、全排列：next_permutation()

将给定区间的数组、容器全排列
1、将给定区间的数组全排列：

代码：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {  int a[3] = {1,2,3};do{cout<<a[0]<<a[1]<<a[2]<<endl; }while(next_permutation(a,a+3));    //输出1、2、3的全排列 return 0;}

输出：
123
132
213
231
312
321

2、容器全排列同理：只不过将参数换成iterator迭代器或begin()、end()函数。

注意：

和之前的一样，如果指定全排列区间，则该区间是半开半闭区间（左闭右开）


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