STL：遍历、查找、排序、拷贝和替换、算术生成、集合算法

文章目录

STL：遍历、查找、排序、拷贝和替换、算术生成、集合算法
前言
- 1 常用遍历算法
- - 1.1 for_each
  - 1.2 transform
- 2 常用查找算法
- - 2.1 find
  - 2.2 find_if
  - 2.3 adjacent_find
  - 2.4 binary_search
  - 2.5 count
  - 2.6 count_if
- 3 常用排序算法
- - 3.1 sort
  - 3.2 random_shuffle
  - 3.3 merge
  - 3.4 reverse
- 4 常用拷贝和替换算法
- - 4.1 copy
  - 4.2 replace
  - 4.3 replace_if
  - 4.4 swap
- 5 常用算术生成算法
- - 5.1 accumulate
  - 5.2 fill
- 6 常用集合算法
- - 6.1 set_intersection
  - 6.2 set_union
  - 6.3 set_difference

前言

本文包含STL常用遍历算法（for_each、transform）、STL常用查找算法（find、find_if、adjacent_find、binary_search、count、count_if）、STL常用排序算法（sort、random_shuffle、merge、reverse）、STL常用拷贝和替换算法（copy、replace、replace_if、swap）、STL常用算术生成算法（accumulate、fill）、STL常用集合算法（set_intersection、set_union、set_difference）。

概述：

（1）、算法主要是由头文件 <algorithm> <functional> <numeric> 组成

（2）、<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、遍历操作、复制、修改等等

（3）、<numeric> 体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数

（4）、<functional> 定义了一些模板类,用以声明函数对象内建函数对象

1 常用遍历算法

学习目标： 掌握常用的遍历算法

算法简介：

（1）、 for_each 遍历容器

（2）、 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 函数或者函数对象（函数或者仿函数）

// 常用遍历算法 for_each

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

// 普通函数
void print01(int val)
{
	cout << val << " ";  // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}

// 函数对象；仿函数
class print02
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";  // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	}
};

// for_each算法基本用法
void test01() {

	vector<int> v;

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	// 遍历算法
	for_each(v.begin(), v.end(), print01);  // print01：普通函数放入函数名即可
	cout << endl;

	for_each(v.begin(), v.end(), print02());  // print02()：仿函数需传入函数对象
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

    cout << endl;
    
	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： for_each 在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握

1.2 transform

功能描述： 搬运容器到另一个容器中

函数原型：

transform(iterator 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 ==（回调函数、仿函数）在搬运过程中，期间可以对数据进行逻辑运算：加减乘除等

// 常用遍历算法  搬运 transform

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class TransForm
{
public:
	int operator()(int val)
	{
		return val;  // return val + 100;
	}
};

class MyPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	vector<int>vTarget;  // 目标容器

	vTarget.resize(v.size());  // 目标容器需要提前开辟空间

	transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm());

	for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： 搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运

2 常用查找算法

学习目标： 掌握常用的查找算法

算法简介：

（1）、 find 查找元素

（2）、 find_if 按条件查找元素

（3）、 adjacent_find 查找相邻重复元素

（4）、 binary_search 二分查找法

（5）、 count 统计元素个数

（6）、 count_if 按条件统计元素个数

2.1 find

功能描述： 查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器 end()

函数原型：

find(iterator beg, iterator end, value);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 查找的元素

// 常用查找算法：find

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

void test01() {

	vector<int> v;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i + 1);
	}

	// 查找容器中是否有 5 这个元素
	vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);

	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到:" << *it << endl;
	}
}

class Person {

public:

	Person(string name, int age)  // 构造函数，初始化
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	// 重载==；让底层find知道如何对比person数据类型
	bool operator==(const Person& p)
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		return false;
	}

public:

	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test02() {

	vector<Person> v;

	// 创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	Person pp("bbb", 20);

	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);

	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	test02();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结：利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是 迭代器

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，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// 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）

// 常用查找算法，find_if

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

// 1、查找内置数据类型
class GreaterFive
{
public:

	bool operator()(int val)
	{
		return val > 5;
	}
};

void test01() {

	vector<int> v;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i + 1);
	}

	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());

	if (it == v.end()) {
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;  // 找到大于5的数字:
	}
}

// 2、查找自定义数据类型
class Person {

public:

	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

public:

	string m_Name;
	int m_Age;
};

class Greater20
{
public:

	bool operator()(Person& p)
	{
		return p.m_Age > 20;
	}
};

void test02() {

	vector<Person> v;

	// 创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());

	if (it == v.end())
	{
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	test02();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结：find_if 按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略

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的迭代器

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// 常用查找算法：adiacent_find

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

void test01()
{
	vector<int> v;

	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(5);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);  // 会返回此容器
	v.push_back(4);
	v.push_back(3);

	// 查找相邻重复元素
	vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());

	if (it == v.end()) {
		cout << "找不到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用 STL 中的 adjacent_find 算法

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);

// 查找指定的元素，查到返回 true 否则 false

// 注意：在 无序序列中不可用

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 查找的元素

// 常用查找算法：binary_search

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

void test01()
{
	vector<int>v;

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//v.push_back(2);  // 再次插入一个2，容器为无序序列

	// 二分查找；查找容器中是否有9这个元素
	// 注意：容器必须是有序的序列；如果是无序序列，结果未知，可能是真，可能是假
	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 2);

	if (ret)
	{
		cout << "找到了" << endl;  // 无法打印，只是返回一个结果真假
	}
	else
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： 二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列

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

// 常用查找算法：count

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

// 1、内置数据类型
void test01()
{
	vector<int> v;

	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(4);

	int num = count(v.begin(), v.end(), 4);

	cout << "4的个数为： " << num << endl;  // 4的个数为： 3
}

// 2、自定义数据类型
class Person
{
public:

	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	// 重载==；自身年龄等于参数p的年龄
	bool operator==(const Person& p)
	{
		if (this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test02()
{
	vector<Person> v;

	Person p1("刘备", 35);
	Person p2("关羽", 35);
	Person p3("张飞", 35);
	Person p4("赵云", 30);
	Person p5("曹操", 25);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	Person p("诸葛亮", 35);

	// 统计下和"诸葛亮"年龄相同的有多少个
	int num = count(v.begin(), v.end(), p);
	cout << "num = " << num << endl;  // num = 3
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	test02();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 operator==

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

// 常用查找算法：count_if

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class Greater4
{
public:

	bool operator()(int val)
	{
		return val >= 4;
	}
};

// 1、统计内置数据类型
void test01()
{
	vector<int> v;

	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	v.push_back(5);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);
	v.push_back(4);

	int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());

	cout << "大于4的个数为： " << num << endl;
}

// 2、统计自定义数据类型
class Person
{
public:

	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};

class AgeLess35
{
public:

	bool operator()(const Person& p)
	{
		return p.m_Age < 35;
	}
};

void test02()
{
	vector<Person> v;

	Person p1("刘备", 35);
	Person p2("关羽", 35);
	Person p3("张飞", 35);
	Person p4("赵云", 30);
	Person p5("曹操", 25);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35());
	cout << "小于35岁的个数：" << num << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	test02();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： 按值统计用 count，按条件统计用 count_if

3 常用排序算法

学习目标： 掌握常用的排序算法

算法简介：

（1）、 sort 对容器内元素进行排序

（2）、 random_shuffle 洗牌指定范围内的元素随机调整次序

（3）、 merge 容器元素合并，并存储到另一容器中

（4）、 reverse 反转指定范围的元素

3.1 sort

功能描述： 对容器内元素进行排序

函数原型：

sort(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _Pred 谓词

// 常用排序算法：sort

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

void test01() {

	vector<int> v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

	// sort默认从小到大排序
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;

	// 从大到小排序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());  // greater<int>()：内建函数对象；版本原因，有的需要加funcation头文件
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： sort 属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握

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);

// 指定范围内的元素随机调整次序

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// 常用排序算法：random_shuffle

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";  // 8 1 9 2 0 5 7 3 4 2
	}
};

void test01()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));  // 随机数种子；按照系统时间，生成一个种子

	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	// 打乱顺序；利用洗牌算法，打乱顺序
	random_shuffle(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： random_shuffle 洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子

3.3 merge

功能描述： 两个容器元素合并，并存储到另一容器中

函数原型：

merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 容器元素合并，并存储到另一容器中

// 注意：两个容器必须是 有序的 （合并后的容器也是有序的）（两个容器内的数据顺序必须一致）

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

// 常用排序算法：merge

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 1);
	}

	vector<int> vtarget;

	// 目标容器需要提前开辟空间
	vtarget.resize(v1.size() + v2.size());

	// 合并  需要两个有序序列
	merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin());
	for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： merge 合并的两个容器必须的有序序列

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);

// 反转指定范围的元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// 常用排序算法：reverse

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(50);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);

	cout << "反转前： " << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());  // 10 30 50 20 40
	cout << endl;

	cout << "反转后： " << endl;

	reverse(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); // 40 20 50 30 10
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： reverse 反转区间内元素，面试题可能涉及到

4 常用拷贝和替换算法

学习目标： 掌握常用的拷贝和替换算法

算法简介：

（1）、 copy 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

（2）、 replace 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素

（3）、 replace_if 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素

（4）、 swap 互换两个容器的元素

4.1 copy

功能描述： 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

函数原型：

copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// dest 目标起始迭代器

// 常见拷贝和替换算法：copy

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v1;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i + 1);
	}

	vector<int> v2;

	v2.resize(v1.size());  // v2容器需提前开辟空间
	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());  // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： 利用 copy 算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间

4.2 replace

功能描述： 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素

函数原型：

replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);

// 将区间内旧元素替换成新元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// oldvalue 旧元素

// newvalue 新元素

// 常用拷贝和替换算法：replace

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v;

	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);

	cout << "替换前：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	// 将容器中的20 替换成 2000
	cout << "替换后：" << endl;
	replace(v.begin(), v.end(), 20, 2000);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： replace 会替换区间内满足条件的元素

4.3 replace_if

功能描述： 将区间内满足条件的元素，替换成指定元素

函数原型：

replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);

// 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _pred 谓词

// newvalue 替换的新元素

// 常用拷贝和替换算法：replace_if

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

class ReplaceGreater30
{
public:

	bool operator()(int val)  // 本质也是遍历每一个元素
	{
		return val >= 30;
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v;

	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);

	cout << "替换前：" << endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;

	// 将容器中大于等于的30 替换成 3000
	cout << "替换后：" << endl;
	replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： replace_if 按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件

4.4 swap

功能描述： 互换两个容器的元素

函数原型：

swap(container c1, container c2);

// 互换两个容器的元素

// c1 容器1

// c2 容器2

// 常用拷贝和替换算法：replace_if

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <algorithm>
#include <vector>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 100);
	}

	cout << "交换前： " << endl;
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
	cout << endl;
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
	cout << endl;

	cout << "-----------------------------------------" << endl;

	cout << "交换后： " << endl;
	swap(v1, v2);
	for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
	cout << endl;
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： swap 交换容器时，注意交换的容器要同种类型

5 常用算术生成算法

学习目标： 掌握常用的算术生成算法

注意：

算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include <numeric>

算法简介：

（1）、 accumulate 计算容器元素累计总和

（2）、 fill 向容器中添加元素

5.1 accumulate

功能描述： 计算区间内容器元素累计总和

函数原型：

accumulate(iterator beg, iterator end, value);

// 计算容器元素累计总和

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 起始值

// 常用算术生成算法：accumulate

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <numeric>  // 使用accumulate算法，需包含numeric头文件
#include <vector>

void test01()
{
	vector<int> v;

	for (int i = 0; i <= 100; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	// 参数三：起始累加值
	int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);

	cout << "total = " << total << endl;  // total = 5050
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： accumulate 使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用

5.2 fill

功能描述： 向容器中填充指定的元素

函数原型：

fill(iterator beg, iterator end, value);

// 向容器中填充元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 填充的值

// 常用算术生成算法：fill

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <numeric>  // 使用accumulate算法，需包含numeric头文件
#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v;
	v.resize(10);

	//后期重新填充
	fill(v.begin(), v.end(), 100);

	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结： 利用 fill 可以将容器区间内元素填充为指定的值

6 常用集合算法

学习目标： 掌握常用的集合算法

算法简介：

（1）、 set_intersection 求两个容器的交集

（2）、 set_union 求两个容器的并集

（3）、 set_difference 求两个容器的差集

在这里插入图片描述

6.1 set_intersection

功能描述： 求两个容器的交集

函数原型：

set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的交集

// 注意：两个集合必须是有序序列

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

// 常用集合算法：set_intersection

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 5);
	}

	vector<int> vTarget;

	// 目标容器需要提前开辟空间
	// 最特殊情况，大容器包含小容器，开辟空间：取小容器的size即可
	// 取两个里面较小的值给目标容器开辟空间
	vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));  // min()取最小值，需包含algorithm头文件

	// 返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
	vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

	// 需使用itEnd；如果使用vTarget.end()，会遍历容器所有元素，但开辟容器时，考虑的是最特殊的情况，而交集元素可能没有那么多，容器的容量为最小值
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结：

（1）、求交集的两个集合必须的有序序列

（2）、目标容器开辟空间需要从 两个容器中取小值

（3）、set_intersection 返回值既是交集中最后一个元素的位置

6.2 set_union

功能描述： 求两个集合的并集

函数原型：

set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的并集

// 注意：两个集合必须是有序序列

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

// 常用集合算法：set_union

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 5);
	}

	vector<int> vTarget;

	// 目标容器提前开辟空间
	// 最特殊情况，两个容器没有交集，并集就是两个容器size相加
	// 取两个容器的和给目标容器开辟空间
	vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

	// 返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
	vector<int>::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

在这里插入图片描述

总结：

（1）、求并集的两个集合必须的有序序列

（2）、目标容器开辟空间需要 两个容器相加

（3）、set_union 返回值既是并集中最后一个元素的位置

6.3 set_difference

功能描述： 求两个集合的差集

函数原型：

set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的差集

// 注意：两个集合必须是有序序列

// beg1 容器1开始迭代器

// end1 容器1结束迭代器

// beg2 容器2开始迭代器

// end2 容器2结束迭代器

// dest 目标容器开始迭代器

// 常用集合算法：set_difference

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <vector>
#include <algorithm>

class myPrint
{
public:

	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i + 5);
	}

	// 创建目标容器
	vector<int> vTarget;

	// 给目标容器开辟空间
	// 最特殊情况：两个容器没有交集，取两个容器中大的size作为目标容器开辟空间
	// 取两个里面较大的值给目标容器开辟空间
	vTarget.resize(max(v1.size(), v2.size()));

	// 返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
	cout << "v1与v2的差集为： " << endl;
	vector<int>::iterator itEnd =
		set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
	cout << endl;

	cout << endl;

	cout << "v2与v1的差集为： " << endl;
	itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}