stl algorithms 算法

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所有泛型算法，除了少数例外，前两个参数均为一组iterator，用来标识欲遍历容器元素的范围，范围从第一个iterator所指位置开始，至第二个iterator所指位置（并不包括）结束

如

int arr[3]={1,2,3}
vector<int> v1(arr,arr+3);
sort(v1.begin(),v2.begin());

算法通常有两个重载的版本，版本之一使用底层元素所属之类型的内置运算符，包括equlity运算符和less-than运算符，版本之二接收function object或function pointer的传入。例如，默认情形下sort会使用less-than运算符由低到高进行排序，如果改变这一行为，我们可以传入预先定义好的greater function object

sort(v1.begin(),v1.end())// 由低到高
sort(v1.begin(),v1.end(),greater<int>()) //由高到低

不过另一些算法干脆以不同名称区分不同版本，以形成两个函数，以_if为名称，便可以“指定特定行为的”那个版本。举个例子，如果我们想找出小于10的每一个元素，可以这么写

find_if(vec.begin(),vec.end(),bind2nd(less<int>,10))

许多“会改变容器自身内容”的算法会提供两个版本，一份为in-place（就地）版本，其必会改变容器内容，另一种为copy版本，不改变传入容器的内容，而是先为它制作一份副本，再改变副本的内容，然后返回该副本，例如replace()和replace_copy()两个算法，copy版本接收第三个iterator参数，用以指向改变容器的第一个元素。

头文件

#include<algortihm>
#include<numeric>

stable_sort()

稳定版的排序

stable_sort(vec1.begin(),vec1.end())

acumlate 累加（可以实现累计操作）

//累加
int a= accumlate(vec.begin(),vec.end())
//累乘
int b=accumlate(vec.begin(),vec.end(),mutiples<int>())

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adjacent_difference() 相邻元素的差值（相邻元素处理）

除了第一个元素为原本的值外，其他元素均代表与上一个元素的差值

如{0,2,3,4,5,6}

返回{0,2,1,1,1,1}

该函数不会改变原本容器内容，第三个参数为新的容器的第一个元素

第四个参数还可以改变默认的运算符如上一个元素与本元素相乘（multiplies）等等

adjacent_difference(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),multiplies<int>)

adjacent_find() 相邻元素且重复

adjacent_find，在一个数组中寻找两个相邻的元素。如果相等，就返回这两个相等元素第一个元素的迭代器，不等的话，就返回v.end().

adjacent_find(vec1.begin(),vec2.begin())

binary_search() 二元搜索

cpp

cpp外层二分搜索使用STL库的

binary_search bool 如果搜到了该数则返回True

lower_bound 返回第一个等于或大于该元素的指针

upper_bound 返回第一个大于该元素的指针

若要索引减去指针第一个位置即可

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    int a[100]= {4,10,11,30,69,70,96,100};
    int b=binary_search(a,a+9,4);//查找成功，返回1
    cout<<"在数组中查找元素4，结果为："<<b<<endl;
    int c=binary_search(a,a+9,40);//查找失败，返回0
    cout<<"在数组中查找元素40，结果为："<<c<<endl;
    int d=lower_bound(a,a+9,10)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于等于10的元素位置，结果为："<<d<<endl;
    int e=lower_bound(a,a+9,101)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于等于101的元素位置，结果为："<<e<<endl;
    int f=upper_bound(a,a+9,10)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于10的元素位置，结果为："<<f<<endl;
    int g=upper_bound(a,a+9,101)-a;
    cout<<"在数组中查找第一个大于101的元素位置，结果为："<<g<<endl;
}

copy() 复制一个容器的内容到另一容器中

copy(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin()); //vec1 复制到vec2中

类似于vector的成员函数assign()

copy_backward() 逆向复制

copy_backward(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin())

count() 计数

count(vec1.begin(),vec1.end(),5);

count() 条件计数

count_if(vec1.begin(),vec1.end(),bind2nd(less<than>,10))
// 比10小的数字个数

equal() 两数列是否相等（不考虑第二数列的多的部分）

相等返回true

不等返回false

第四个参数可传入二元运算符

equal(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin())
equal(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),Even2())

class Even2
{
	public：
		bool operator2(int val1,int val2){return val1-val2}
}

fill() 将容器内元素更改为某值

fill(vec1.begin(),vec1.end(),10)

fill_n() 更改为n个值

fill(vec1.begin(),count,value)

find() 找到某个值

找到则返回指向该元素的iterator

没找到指向end()

auto l1=find(vec1.begin(),vec1.end(),10)

find_if() 找到满足条件的某个值

第三个参数输入一元运算符

find_if(vec1.begin(),vec1.end(),bind2nd(less<int>,val))

search() 寻找子序列的第一次出现的位置

如果没有该子序列则返回end()

auto l1=search(l1.begin(),l1.end(),l2.begin(),l2.end())

find_end() 寻找子序列的最后一次出现的位置‘

如果没有该子序列则返回end()

auto l1=find_end(l1.begin(),l1.end(),l2.begin(),l2.end())

find_first_of 找寻某些元素第一次出现的地点

比如在[1,2,3,4,5,6,7]中找[6,2,5]第一次出现的位置，自然是nums[1]

find_first_of(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),vec2.end())

for_each() 以功能函数遍历不得改变原函数

void newfunction (int k)
{
    std::cout << " " <<k;
}
for_each(vec1.begin(),vec1.end(),newfunction)

transform() 以功能函数遍历容器并赋值给另一个容器

int myfun(int val)
{
	return -val;
}
transform(vec1.begin(),ve1.end(),vec2.begin(),myfun)

includes 线性时间复杂度在有序序列中找有序元素

		// initializing 1st container
    vector<int> arr1 = { 1, 4, 6, 3, 2 };
 
    // initializing 2nd container
    vector<int> arr2 = { 1, 2, 4 };
 
    // sorting initial containers
    sort(arr1.begin(), arr1.end());
    sort(arr2.begin(), arr2.end());
 
    // using include() check if all elements
    // of arr2 lie in arr1
    // using comparator function
    if (includes(arr1.begin(), arr1.end(), arr2.begin(),
                 arr2.end(), comp))
        cout << "All elements of 2nd container are in 1st "
                "container";
    else
        cout << "All elements of 2nd container are not in "
                "1st container";
    return 0;

inner_product() 两个容器的内积

[1,2,3,4]

[5,6,7,8] 初值+(15)+ (26) +(37)+(48)

inner_product(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),初值)

自定义单序列元素的符号ar1 两序列元素的符号 ar2

（1 ar2 5）ar1（2 ar2 6） ar1 …

inner_product(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),初值,ar1,ar2)

merge()

合并两个排序后的数列，结果亦经过排序。

可设定默认排序的方式

sort(vec1.begin(),vec1.end(),greater<int>())
sort(vec2.begin(),vec2.end(),greater<int>())
merge(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),vec2.begin(),vec_rs.begin(),greater<int>());

iter_swap 元素互换

iter_swap(it1,it2);

max,min

返回两元素中较大较小者

max_element() min_element()

返回指向较大较小者的迭代器1

auto it =max_element(vec1.begin(),vec1.end())

partial_sum() 累计斐波那契

[0,0,1,2,3] → [0,0,1,3,6]

该元素与之前所有元素的累加和

赋值给某个容器

partial_sum(a1.begin(),a1.end(),a2.begin())

partial_sort() 堆排序排前k个数

容器前四个为排好的数

partial_sort(vec1.begin(),vec1.begin()+4,vec1.end())

partial_sort() 堆排序排前k个数复制给另一个容器

partial_sort_copy(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),vec2.end())
//通过vec2的长度指明k

remove() 和 erase()

remove 隔离某种元素

erase是vector的成员函数，删除某个范围

vector<int> vec1={0,2,0,,5};
auto it =remove(vec1.begin(),vec1.end(),0). 
//it 指向合格元素的下一个位置，即第一个0
-> vec1=[2,5,0,0]
vec1.erase(it,vec1.end()) // 抹去0， 0

remove_copy() 删除某个元素的序列赋值给另一个序列

[0,2,0,5] 删除0 赋值给vec2 -》【2，5】

remove_copy(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),0)

remove_if remove_copy_if

用一个单元运算符代替0

auto it= remove_if(vec1.begin(),vec1.end(),func)
remove_copy_if(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),func)

replace()

将old_val 替换成 new_val

replace(vec1.begin(),vec1.end(),oldval,newval)

replace_if()

将满足单元运算符func的替换成newval

replace_if(vec1.begin(),vec1.end(),func,newval)

reverse() reverse_copy()

颠倒原容器

颠倒容器赋值到另一个容器

reverse(vec1.begin(),vec1.end())
reverse(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin())

unique() unique_copy()

与remove remove_copy类似

复制给vec1

[1,2,3,1,1,3,5]

auto it =unique(vec1.begin(),vec1.end()) ->[1,2,3,5,1,1,3]

把唯一的元素移到前面
可以删除 vec1.erase(it,vec1.end())

unique(vec1.begin(),vec1.end(),vec1.begin())

partition() stable_partition()

所有为true的元素会置于false的元素之前 func为1元运算符

stable为稳定版

partition(vec1.begin(),vec1.end(),func)

random_shuffle()

随机重排
random_shuffle(vec1.begin(),vec1.end())

nth_element()

快排的一部分将小于某个数的放在其前面，大于它的放在后面

nth_element(vec1.begin(),vec1.end(),vec1.begin()+6)

set_difference() set_intersection set_union

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-j0CFY7Ud-1673318674196)(https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/d763ebcb-fdf0-463f-aa08-c69ee2ec87af/Untitled.png)]


// 交集
set_intersection(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),vec2.end(),vec3.begin())
// 并集
set_union(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),vec2.end(),vec3.begin())
// 差集
set_difference(vec1.begin(),vec1.end(),vec2.begin(),vec2.end(),vec3.begin())