STL-常用算法(二.拷贝 替换 算术 集合)

news2025/1/11 7:15:19

开篇先附上STL-常用算法(一)的链接

STL-常用算法（一.遍历 查找 排序）_小梁今天敲代码了吗的博客-CSDN博客

目录

常用拷贝和替换算法：

copy函数示例：（将v1容器中的元素复制给v2）

replace函数示例：（将容器中的20 替换成 100）

replace_if函数示例：(将容器中大于等于的30 替换成 300)

swap函数示例：(交换v1和v2容器之间的元素)

常用算术生成算法

accumulate函数示例：(在起始值是100的基础上加上1-10之和)

fill函数示例：(在vector容器中填充10个1)

常用集合算法

set_intersection函数示例：(求0-9的集合和5-14的集合的交集)

set_union函数示例：(求0-9的集合和5-14的集合的并集)

set_difference函数示例：(求0-9的集合和5-14的集合的差集)

 总结：

常用拷贝和替换算法：

copy(iterator beg, iterator end, iterator dest)
// 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue)
// 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue)           
// 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
swap(container c1, container c2)                 
// 互换两个容器的元素

copy函数示例：（将v1容器中的元素复制给v2）

#include <iostream>
using namespace std;
#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());
	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

运行结果：

replace函数示例：（将容器中的20 替换成 100）

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 100
	cout << "替换后：" << endl;
	replace(v.begin(), v.end(), 20, 100);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

运行结果：

replace_if函数示例：(将容器中大于等于的30 替换成 300)

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

class ReplaceGreater30
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		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 300
	cout << "替换后：" << endl;
	replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 300);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
	cout << endl;
}

运行结果：

swap函数示例：(交换v1和v2容器之间的元素)

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 << "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;
}

运行结果：

常用算术生成算法

accumulate(iterator beg, iterator end, value)   // 计算容器元素累计总和
fill(iterator beg, iterator end, value)         // 向容器中添加元素

accumulate函数示例：(在起始值是100的基础上加上1-10之和)

void test01()
{
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i <= 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 100);//起始值是100

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

运行结果：

fill函数示例：(在vector容器中填充10个1)

class myPrint
{
public:
	void operator()(int val)
	{
		cout << val << " ";
	}
};

void test01()
{

	vector<int> v;
	v.resize(10);
	//填充10个1
	fill(v.begin(), v.end(), 1);

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

运行结果：

常用集合算法

set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest)        // 求两个容器的交集
set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest)                       // 求两个容器的并集
set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest)              // 求两个容器的差集

set_intersection函数示例：(求0-9的集合和5-14的集合的交集)

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;
	//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()));

	//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());

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

运行结果：

set_union函数示例：(求0-9的集合和5-14的集合的并集)

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;
	//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;
}

运行结果：

set_difference函数示例：(求0-9的集合和5-14的集合的差集)

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;
	//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 << "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;
}

运行结果：

 总结：

        本文总结了STL中剩下的常见算法（拷贝和替换算法，算术生成算法，集合算法）。

所有的 STL 算法归根到底，都可以分为两类。

所谓“质变算法”是指作用在由迭代器[first,last]所标示出来的区间，上运算过程中会更改区间内的元素内容：比如拷贝(copy)、互换(swap)、替换(replace)、填写(fill)、删除(remove)、排列组合(permutation)、分割(partition)。随机重排(random shuffling)、排序(sort)等算法，都属于这一类。

而非质变算法是指在运算过程中不会更改区间内的元素内容。比如查找(find)，匹配(search)、计数（count）、遍历(for_each)、比较(equal_mismatch)、寻找极值(max,min)等算法。

使用STL算法的好处如下：

1.易于使用：STL算法提供了一系列的标准库函数，可以对数据结构进行排序，查找，删除，插入等操作。这些函数使用简单方便，用起来非常容易。

2.提高效率：实现算法时，STL的某些算法利用了底层的优化技术，可以帮助开发者提高程序的执行效率。

3.可移植性：STL算法是标准化的，可以在不同的操作系统上使用，使程序具有更好的可移植性。

4.代码复用：STL算法提供了很多函数，可以大大减少代码编写的工作量，提高代码复用率，同时也有助于代码的模块化和可维护性。

5.可扩展性：STL算法提供了一种模板化的方式，使得开发者可以根据需求自定义数据类型和函数。这种方式可以使代码更加灵活和具有扩展性。

总之，STL算法可以使程序更加简洁，高效，可维护，具有更好的可移植性和可扩展性。

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