C++编程进阶：标准库中的算法库解析

C++编程进阶：标准库中的算法库解析

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/gzjimzhou/article/details/144970612

概述

C++标准库提供了丰富的算法库，这些算法可以作用于各种容器（如vector、list、set等）和普通数组，用于执行数据处理、排序、查找、变换等常见操作。使用这些算法可以极大提升编程效率，减少开发者重复造轮子的工作量。

要使用这些算法，需要包含<algorithm>头文件。此外，部分特殊功能的算法分布在<numeric>等其他头文件中。

非修改性序列操作

这类算法不会修改序列中的元素，主要用于数据的统计和查询。

• for_each：对序列中的每个元素执行指定函数，不改动元素自身。
• count：统计序列中等于特定值的元素数量。
• count_if：统计序列中满足特定条件的元素数量。
• find：查找序列中第一个等于特定值的元素。
• find_if：查找序列中第一个满足特定条件的元素。
• find_end：查找序列中最后一个子序列的结束位置。
• find_first_of：查找序列中第一个出现在另一序列中的元素。
• adjacent_find：查找序列中相邻的重复元素。
• search：在序列中查找子序列。
• mismatch：查找两个序列中第一个不匹配的元素对。

修改性序列操作

这类算法会修改序列中的元素，主要用于数据的转换和处理。

• copy：复制序列中的元素到另一个位置。
• copy_if：复制满足特定条件的元素到另一个位置。
• copy_n：复制指定数量的元素到另一个位置。
• move：移动序列中的元素到另一个位置。
• swap：交换两个元素的位置。
• replace：将序列中等于特定值的元素替换为另一个值。
• replace_if：将序列中满足特定条件的元素替换为另一个值。
• transform：对序列中的每个元素应用指定函数并存储结果。
• remove：删除序列中等于特定值的元素。
• remove_if：删除序列中满足特定条件的元素。
• unique：删除序列中相邻的重复元素。

排序相关算法

这类算法主要用于序列的排序和相关操作。

• sort：对序列进行排序。
• stable_sort：保持元素相对顺序的排序。
• partial_sort：部分排序，只保证前N个元素有序。
• nth_element：将第N个元素放到正确位置，使其前面的元素都比它小，后面的元素都比它大。
• is_sorted：检查序列是否已排序。
• is_sorted_until：返回序列中第一个未排序的元素位置。

二分查找算法

这类算法主要用于已排序序列的查找操作。

• binary_search：检查序列中是否存在特定值。
• lower_bound：返回第一个不小于特定值的位置。
• upper_bound：返回第一个大于特定值的位置。
• equal_range：返回等于特定值的元素范围。

合并与集合操作

这类算法主要用于序列的合并和集合操作。

• merge：合并两个已排序序列。
• inplace_merge：原地合并两个已排序序列。
• set_union：计算两个序列的并集。
• set_intersection：计算两个序列的交集。
• set_difference：计算两个序列的差集。
• set_symmetric_difference：计算两个序列的对称差集。

堆操作

这类算法主要用于堆相关的操作。

• make_heap：将序列转换为堆。
• push_heap：在堆中添加元素。
• pop_heap：从堆中删除最大元素。
• sort_heap：将堆排序为有序序列。
• is_heap：检查序列是否为堆。
• is_heap_until：返回序列中第一个不是堆的位置。

最小/最大操作

这类算法主要用于查找序列中的最小值和最大值。

• min：返回两个值中的最小值。
• max：返回两个值中的最大值。
• min_element：返回序列中的最小元素。
• max_element：返回序列中的最大元素。
• minmax：同时返回两个值中的最小值和最大值。
• minmax_element：同时返回序列中的最小元素和最大元素。

数值算法（<numeric>头文件）

这类算法主要用于数值计算。

• accumulate：计算序列的累加和。
• inner_product：计算两个序列的内积。
• adjacent_difference：计算序列中相邻元素的差。
• partial_sum：计算序列的前缀和。

通过掌握和灵活运用这些算法，可以显著提升C++编程效率和代码质量。