STL算法详解与示例
本文将介绍标准模板库（STL）中的常用算法，并提供简洁的代码示例。
1. 非修改序列算法
这些算法不会改变容器中的元素。
1.1 查找函数
std::vector<int> data = {10, 20, 30, 40};
auto pos = std::find(data.begin(), data.end(), 30);
if (pos != data.end()) {
std::cout << "找到: " << *pos << std::endl;
}
auto pos_if = std::find_if(data.begin(), data.end(), [](int x) { return x > 25; });
std::cout << "第一个大于25的是: " << *pos_if << std::endl;
std::vector<int> subseq = {20, 30};
auto found_end = std::find_end(data.begin(), data.end(), subseq.begin(), subseq.end());
if (found_end != data.end()) {
std::cout << "子序列起始位置: " << found_end - data.begin() << std::endl;
}
1.2 统计函数
std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 2, 4, 2};
int count_val = std::count(numbers.begin(), numbers.end(), 2); // 结果为3
int even_count = std::count_if(numbers.begin(), numbers.end(), [](int x) { return x % 2 == 0; }); // 结果为4
1.3 应用函数
std::vector<int> values = {1, 2, 3, 4, 5};
std::for_each(values.begin(), values.end(), [](int& x) { x *= 3; });
// values变为{3, 6, 9, 12, 15}
2. 修改序列算法
这些算法会改变容器中的元素。
2.1 复制函数
std::vector<int> src_data = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector<int> dest_data(5);
std::copy(src_data.begin(), src_data.end(), dest_data.begin());
std::vector<int> even_numbers;
std::copy_if(src_data.begin(), src_data.end(), std::back_inserter(even_numbers), [](int x) { return x % 2 == 0; });
// even_numbers变为{2, 4}
2.2 转换函数
std::vector<int> nums = {1, 2, 3};
std::vector<int> squares(nums.size());
std::transform(nums.begin(), nums.end(), squares.begin(), [](int x) { return x * x; });
std::vector<int> addends = {4, 5, 6};
std::vector<int> sums(nums.size());
std::transform(nums.begin(), nums.end(), addends.begin(), sums.begin(), [](int x, int y) { return x + y; });
3. 排序及相关算法
3.1 排序函数
std::vector<int> vec = {5, 3, 1, 4, 2};
std::sort(vec.begin(), vec.end()); // 升序排列
std::stable_sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b) { return a < b; });
3.2 查找函数
std::vector<int> sorted_vec = {1, 2, 2, 3, 4};
bool exists = std::binary_search(sorted_vec.begin(), sorted_vec.end(), 2);
auto lower = std::lower_bound(sorted_vec.begin(), sorted_vec.end(), 2);
auto upper = std::upper_bound(sorted_vec.begin(), sorted_vec.end(), 2);
4. 堆操作
std::vector<int> heap_vec = {4, 1, 3, 2, 5};
std::make_heap(heap_vec.begin(), heap_vec.end());
heap_vec.push_back(6);
std::push_heap(heap_vec.begin(), heap_vec.end());
std::pop_heap(heap_vec.begin(), heap_vec.end());
int top = heap_vec.back();
heap_vec.pop_back();
std::sort_heap(heap_vec.begin(), heap_vec.end());
5. 数值算法
5.1 累加函数
#include <numeric>
std::vector<int> num_list = {1, 2, 3, 4, 5};
int total = std::accumulate(num_list.begin(), num_list.end(), 0);
6. 其他实用工具
6.1 生成器
std::vector<int> gen_vec(5);
int counter = 0;
std::generate(gen_vec.begin(), gen_vec.end(), [&counter]() { return ++counter; });
