概述：
- 算法主要是由头文件 <algorithm>，<functional>, <numeric> 组成。
- <algorithm> 是所有STL头文件中 最大的一个，范围涉及到：比较，交换，查找，遍历，复制，修改等操作
- <numeric> 体积最小，只包括几个在序列上进行简单数学运算的模板函数
- <functional> 定义了一些模板类，用以声明函数对象
一：常用的遍历算法
学习目标：掌握常用的遍历算法
算法简介：
for_each // 遍历容器
transform // 搬运容器到另一个容器中
1.1： for_each
功能描述：实现遍历容器
函数原型：for_each(iterator beg, iterator end, _func)
遍历算法： 遍历容器元素
beg: // 开始迭代器
end : // 结束迭代器
_func // 普通函数或者函数对象（仿函数）
源码分析
案例：使用 for_each 并指定函数对象，来完成遍历元素的操作
/**
STL : 常见算法
*/
#include<string>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
#define NUM 10
using namespace std;
void print01(int val) {
cout << val << " ";
}
// 仿函数
class Printo2
{
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < NUM; i++)
{
v.push_back(i);
}
// 普通函数作为模板，只需要传入函数名即可。
for_each(v.begin(), v.end(), print01);
cout << endl;
// 函数对象作为模板
for_each(v.begin(), v.end(), Printo2());
}
int main() {
test();
}
1.2：transform
功能描述：搬运容器到另一个容器中
函数原型：transform(iteratot beg1, iterator end1, iterator beg2, _func)
beg1: 源容器开始迭代器
end1: 源容器结束迭代器
beg2: 目标容器开始迭代器
_func: 函数或者函数对象，在搬运过程中对数据做的操作
案例：测试 transform的功能。
// 普通函数，将元素搬运过去并加100,之后这个函数将作为 搬运函数的_func
int transform(int val) {
return val + 100;
}
// 仿函数
class print02 {
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test1() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < NUM; i++)
{
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), print02());
cout << endl;
vector<int> v2;
v2.resize(v.size()); // 目标容器必须先开辟空间
transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), transform);
for_each(v2.begin(), v2.end(), print02());
cout << endl;
}
二：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
2.1：find算法
功能描述：查找指定元素，找到了就返回指定元素的迭代器，找不到就返回结束迭代器
函数原型：find(iterator beg, iterator end ,value);
按值查找元素，找到了就返回指定位置的迭代器，找不到就返回结束迭代器
beg : 开始迭代器
end: 结束迭代器
value : 查找元素
源码分析
案例：使用 find 查找内置数据
// 常用的查找算法
void test_find() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < NUM; i++)
{
v.push_back(i);
}
vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 6);
if (it != v.end())
{
cout << "找到了元素";
}
else
{
cout << "没有找到元素" << endl;
}
}
// 打印结果
找到了元素案例：使用find 查找自定义数据类型
自定义数据类型，一定要重载 ==运算法，否则就会出错，这是因为 find源码中直接将迭代器解引用后的数据与需要查找的数据对比，而 Person是自定义数据类型，无法直接对比，所以需要重载 Person== 运算符。
class Person
{
public:
Person(string name, int age) {
this->m_Age = age;
this->m_Name = name;
}
// 重载等号运算符,一元谓词
bool operator==(const Person& p) {
if (this->m_Name.compare(p.m_Name) == 0 && this->m_Age == p.m_Age) {
return true;
}
return false;
}
int m_Age;
string m_Name;
private:
};
void test2() {
Person p1("张飞", 18);
Person p2("关关羽", 30);
Person p3("刘备", 48);
vector<Person> v;
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
//根据 find源码：第三个形参为具体类型
vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
if (it == v.end())
{
cout << "没有找到" << endl;
}
else
{
cout << "找到了 姓名：" << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl;
}
}
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，找到了就返回指定位置的迭代器，找不到就返回结束位置迭代器
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）
源码
案例：测试内置数据类型和自定义数据类型的 find_if 功能
// 测试自定义数据类型，查找大于4的数据
class Greater4
{
public:
bool operator()(int val) {
return val > 4;
}
};
// 测试自定义数据类型，查找年龄大于20的数据
class Greater20 {
public:
bool operator()(Person& p) {
return p.m_Age > 20;
}
};
void test_find_if() {
vector<int> v1;
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
v1.push_back(2);
v1.push_back(1);
vector<int>::iterator it = find_if(v1.begin(), v1.end(), Greater4());
if (it == v1.end())
{
cout << "没有找到" << endl;
}
else {
cout << "找到了元素" << endl;
}
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 40);
Person p4("dd", 15);
vector<Person> v;
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
vector<Person>::iterator it2 = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
if (it2 == v.end())
{
cout << "没有找到" << endl;
}
else
{
cout << "找到了姓名：" << it2->m_Name << " 年龄： " << it2->m_Age << endl;
}
}
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迭代器
beg: 开始迭代器
end : 结束迭代器
源码
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，找到返回 true, 否则 false
beg: 开始迭代器
end : 结束迭代器
value : 查找的元素
源码
void test_binary_serach() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < NUM; i++)
{
v.push_back(i);
}
bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 2);
if (ret == 0) // 0 false 1 ture
{
cout << "没有找到元素" << endl;
}
else
{
cout << "找到元素了: " << "2" << endl;
}
}
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 : 统计的元素
源码
案例：对内置数据类和自定义数据类型测试 count功能；
class Person222
{
public:
Person222(string name, int age) {
this->m_Age = age;
this->m_Name = name;
}
// 重载等号运算符,一元谓词
bool operator==(const Person222& p) {
if (this->m_Age == p.m_Age) {
return true;
}
return false;
}
int m_Age;
string m_Name;
};
void test_count() {
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(1);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(1);
int num = count(v.begin(), v.end(), 1);
cout << "1的个数为：" << num << endl;
// 自定义数据类型
vector<Person222> v1;
Person222 p1("刘备", 45);
Person222 p2("关羽", 45);
Person222 p3("赵云", 20);
Person222 p4("张飞", 30);
v1.push_back(p1);
v1.push_back(p2);
v1.push_back(p3);
v1.push_back(p4);
Person222 p("诸葛亮", 45);
int num1 = count(v1.begin(), v1.end(), p);
cout << "和诸葛亮同年龄：" << num1 << endl;
}
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
源码
class Greater10 {
public:
bool operator()(int val) {
return val > 10;
}
private:
};
class AgeLess35
{
public:
bool operator()(const Person& p) {
return p.m_Age < 35;
}
private:
};
void test_count_if() {
vector<int> v;
v.push_back(8);
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(9);
int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater10());
cout << "大于10的个数：" << num << endl;
vector<Person222> v1;
Person222 p1("刘备", 35);
Person222 p2("张飞", 35);
Person222 p2("赵云", 30);
v1.push_back(p1);
v1.push_back(p2);
int num1 = count_if(v1.begin(), v1.end(), AgeLess35());
cout << "小于35岁的人数：" << num1 << endl;
}
三：常见排序算法
3.1 sort算法
功能描述：对容器内元素进行排序
函数原型：sotr(iterator beg, iterator end, _Pred)
按值查找元素，找到返回指定位置的迭代器，找不到返回结束位置迭代器
beg: 开始迭代器
end : 结束迭代器
_Pred ： 谓词
源码
// 排序算法
void myPrint(int val) {
cout << val << " ";
}
void test_sort() {
vector<int> v;
v.push_back(20);
v.push_back(80);
v.push_back(40);
v.push_back(30);
// sort默认从小到排序
sort(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
// 从大到小
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
}
int main() {
test_sort();
}
3.2： random_shuffle
功能描述：洗牌，指定范围内的元素随机调整次序
函数原型： random_shuffle(iterator beg, iterator end)
指定范围内的 元素调整次序
beg: 开始迭代器
end : 结束迭代器
class myPrint222
{
public:
void operator()(int val) {
cout << val << " ";
}
};
void test_random() {
// 添加一个随机种子，每次都能产生不同的随机值
// srand((unsigned int)time(NULL));
vector<int> V;
for (int i = 0; i < NUM; i++)
{
V.push_back(i);
}
for_each(V.begin(), V.end(), myPrint222());
cout << endl;
random_shuffle(V.begin(), V.end());
for_each(V.begin(), V.end(), myPrint222());
}
int main() {
test_random();
}
3.3 merge
功能描述：两个容器元素合并，并存储到另一个容器中
函数原型： merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest)
容器元素合并，并且存储到另一个容器中
beg1: 容器1开始迭代器
beg2: 容器2开始的迭代器
end1： 容器1结束迭代器
end2：容器2结束迭代器
dest: 目标容器开始迭代器
void test_merge() {
vector<int> v1;
vector<int> V2;
for (int i = 0; i < NUM; i++)
{
v1.push_back(i);
V2.push_back(i);
}
// 目标容器
vector<int> vTarget;
// 目标容器开辟空间
vTarget.resize(v1.size() + V2.size());
// 合并
merge(v1.begin(), v1.end(), V2.begin(), V2.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(),myPrint222());
}
3.4： reverse
功能描述：将容器内元素进行反转
函数原型：reverse(iterator beg, iterator end)
反转指定范围内元素
beg: 开始迭代器
end: 结束迭代器
案例：测试reverse功能
void test_reverse() {
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
cout << "反转前: " << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint222());
cout << "反转后： " << endl;
reverse(v.begin(),v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint222());
cout << endl;
}
![【LeetCode】从前序与中序遍历序列构造二叉树 [M]（二叉树重构）](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/2bebde118125eb0db2c884ee7a64608d.jpeg)
