C++ STL常用算法总结

算法：问题的求解步骤，以有限的步骤，解决数学或逻辑中的问题。

STL中的算法主要分为两大类：与数据结构相关算法(容器中的成员函数)和通用算法(与数据结构不相干)。STL中通用算法总共有70多个，主要包含：排序，查找，排列组合，数据移动，拷贝，删除，比较组合，运算等。
今天我介绍我经常会用到的算法。

accumulate 元素统计

template <class InputIterator, class T>  T accumulate ( InputIterator first, InputIterator last, T init );
template <class InputIterator, class T, class BinaryOperation>   T accumulate ( InputIterator first, InputIterator last, T init, BinaryOperation binary_op );

template <class InputIterator, class T>T accumulate ( InputIterator first, InputIterator last, T init )
{while ( first!=last )init = init + *first++;  // or: init=binary_op(init,*first++) for the binary_op versionreturn init;
}

函数的声明和原理在上面。前面两个参数需要传递两个迭代器，这种迭代器是是左闭右开的，第三个参数可以传递初始值，第四个参数可以传递一个函数指针或者类名（需要重载()）
头文件在 #include < numeric >

int myfunction (int x, int y) {return x+2*y;}
struct myclass {int operator()(int x, int y) {return x+3*y;}
} myobject;int init  = 100;int numbers[] = {10,20,30};cout << accumulate (numbers, numbers+3, init, myfunction );  // 220cout << accumulate (numbers, numbers+3, init, myobject );    // 280

binary_search 二分查找

这个原理很熟悉了，看看函数怎么调即可

template <class ForwardIterator, class T>bool binary_search ( ForwardIterator first, ForwardIterator last,  const T& value );template <class ForwardIterator, class T, class Compare>bool binary_search ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& value, Compare comp );

copy 拷贝

template <class InputIterator, class OutputIterator>OutputIterator copy ( InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result );

template<class InputIterator, class OutputIterator>OutputIterator copy ( InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result )
{while (first!=last) *result++ = *first++;return result;
}

原理和 memcpy 很相似，但是这种做法有缺陷，应该注意内存重叠的错误，如图所示，这样的话前向拷贝就会出错。
于是有了 copy_backward()

template <class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>BidirectionalIterator2 copy_backward ( BidirectionalIterator1 first, BidirectionalIterator1 last, BidirectionalIterator2 result );

template<class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>BidirectionalIterator2 copy_backward ( BidirectionalIterator1 first,BidirectionalIterator1 last,  BidirectionalIterator2 result )
{while (last!=first) *(--result) = *(--last);return result;
}

逆向拷贝，针对于内存重叠的问题，这两种拷贝方案都有各自的适用场景。不过，我感觉还不如使用 mommove ，可以保证怎么拷贝都不会出现问题。

count ：计数

template <class InputIterator, class T>typename iterator_traits<InputIterator>::difference_typecount ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& value ) ;

template <class InputIterator, class T>ptrdiff_t count ( InputIterator first, InputIterator last, const T& value )
{ptrdiff_t ret=0;while (first != last) if (*first++ == value) ++ret;return ret;
}

前两个参数是迭代器，左闭右开区间，在这个区间里面寻找 value 的个数。
count_if : 条件计数

template <class InputIterator, class Predicate>typename iterator_traits<InputIterator>::difference_typecount_if ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, Predicate pred );

template <class InputIterator, class Predicate>ptrdiff_t count_if ( InputIterator first, InputIterator last, Predicate pred )
{ptrdiff_t ret=0;while (first != last) if (pred(*first++)) ++ret;return ret;
}

count_if 更加方便的列出条件。

equal：判断相等

template <class InputIterator1, class InputIterator2>bool equal ( InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,  InputIterator2 first2 );template <class InputIterator1, class InputIterator2, class BinaryPredicate>bool equal ( InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,  InputIterator2 first2, BinaryPredicate pred );

template <class InputIterator1, class InputIterator2>bool equal ( InputIterator1 first1, InputIterator1 last1, InputIterator2 first2 )
{while ( first1!=last1 ){if (!(*first1 == *first2))   // or: if (!pred(*first1,*first2)), for pred versionreturn false;++first1; ++first2;}return true;
}

没啥可说的，可以传递仿函数。

fill ：填充

template < class ForwardIterator, class T >void fill ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& value );

template < class ForwardIterator, class T >void fill ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& value )
{while (first != last)  *first++ = value;
}

find : 查找

template <class InputIterator, class T>InputIterator find ( InputIterator first, InputIterator last, const T& value );

template<class InputIterator, class T>InputIterator find ( InputIterator first, InputIterator last, const T& value ){for ( ;first!=last; first++) if ( *first==value ) break;return first;}

还有几种变体：
find_if 循环查找符合特定条件元素
find_end 查找某个子序列的最后一次出现点
find_first_of 查找某个元素首次出现点

for_each：对某一区间内所有元素实行某种操作

template <class InputIterator, class Function>Function for_each (InputIterator first, InputIterator last, Function f);

template<class InputIterator, class Function>Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f){for ( ; first!=last; ++first ) f(*first);return f;}

其中仿函数可以任意变换形式

merge：合并

template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator>OutputIterator merge ( InputIterator1 first1, InputIterator1 last1, InputIterator2 first2, InputIterator2 last2, OutputIterator result );template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator, class Compare>OutputIterator merge ( InputIterator1 first1, InputIterator1 last1, InputIterator2 first2, InputIterator2 last2, OutputIterator result, Compare comp );`

template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator>OutputIterator merge ( InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,  InputIterator2 first2, InputIterator2 last2, OutputIterator result )
{while (true) {*result++ = (*first2<*first1)? *first2++ : *first1++;if (first1==last1) return copy(first2,last2,result);if (first2==last2) return copy(first1,last1,result);}
}

max 和 min

max 获取最大值
max_element 最大值所在位置
min 获取最小值
min_element 最小值所在位置
这四个函数都特别简单。返回位置的时候返回的是迭代器

partile_sort：局部排序

template <class RandomAccessIterator>void partial_sort ( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle, RandomAccessIterator last );template <class RandomAccessIterator, class Compare>void partial_sort ( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle, RandomAccessIterator last, Compare comp );

把一个区间分成两个区间，[ first , mid ] 和 [ mid, last ] 。其中给【first，mid】进行排序，而不给【mid，last】排序。其中，迭代器是左闭右开区间的。

sort ：排序

template <class RandomAccessIterator>void sort ( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last );template <class RandomAccessIterator, class Compare>void sort ( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp );

排序，默认是升序

今天先写到这儿，下次继续

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