c++常用算法

目录

一. 遍历算法

1.for_each(起始迭代器，终点迭代器，函数（）)；

2.transform（搬运且遍历）

二.查找算法

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

三.排序算法

1.sort

2random_shuffle（）//.随机打乱

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

四.拷贝和替换算法

1.copy                                    // 拷贝

2.replace                         // 将区间内旧元素 替换成 新元素

3.`replace_if                 // 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素

4.swap                  // 互换两个同种类型容器的元素

五.算数 算法

1.accumulate`      // 计算容器元素累计总和

2.fill`                 // 向容器中添加元素

六.集合算法

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

---

一. 遍历算法

1.for_each(起始迭代器，终点迭代器，函数（）)；

作用：遍历迭代器，每一次都执行一遍函数。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//普通函数
void print01(int val) 
{
	cout << val << " ";
}
//for_each算法基本用法
int main() {

	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);
	cout << endl;
	return 0;
}

2.transform（搬运且遍历）

* `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int trans(int val)
{
    return (val+1000);
}

void printt01(int val)
{
    cout << val << " ";
}
int main()
{
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) 
	{
		v.push_back(i);
	}

    vector <int> vTarget ;

    //搬运需提前开辟空间
    vTarget.resize(v.size());

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

    for_each(vTarget.begin(),vTarget.end(),printt01);
    //1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009
    return 0;

}

二.查找算法

1.find`                     //查找元素

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()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
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) 
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	//重载==
	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);

	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();
    test02();
    return 0;
}

PS：所有的算法都类似，只要重载了operator函数，告诉底层代码如何比较即可运行自定义类型

2.find_if`               //按条件查找元素

- `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）

3.adjacent_find`    //查找相邻重复元素

- `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(5);
	v.push_back(2);
	v.push_back(4);
	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;
	}
    return 0;
}

4.binary_search`    //二分查找法

- `bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);  `

  // 查找指定的元素，查到 返回true  否则false（bool类型）

  // 注意: 在**无序序列中不可用，主要是用来判断有无某数据

  // beg 开始迭代器

  // end 结束迭代器

  // value 查找的元素

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int>v;

    //无序插入
    v.push_back(1);
    v.push_back(5);
    v.push_back(4);
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);
    v.push_back(8);

    //二分查找必须有序
    sort(v.begin(),v.end());

	//二分查找
	bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),9);
	if (ret)
	{
		cout << "找到了" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
    return 0;
}

5.count`                   //统计元素个数

- `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//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;
}

//自定义数据类型
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	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);

	int num = count(v.begin(), v.end(), p);
	cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {

	test01();

	test02();

	return 0;
}

6.count_if`             //按条件统计元素个数

- `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（函数也行）

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
bool Myrule(int val)
{
    return val>=4;
}
int main()
{
    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(), Myrule);

	cout << "大于等于4的个数为： " << num << endl;
    return 0;
}

三.排序算法

1.sort

- `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//sort
void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}

int Compare(int a,int b)
{
    return a>b;
}
int main()
{
    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>());

    //或者自己写一个函数
    sort(v.begin(), v.end(), Compare);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
    return 0;
}

2random_shuffle（）//.随机打乱

- `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
void Myprint(int val)
{
    cout<< val<<" ";
}
int main()
{
    //利用秒数生成随机数种子
    srand((unsigned int)time(NULL));

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

    for_each(v.begin(),v.end(),Myprint);
    cout<<endl;
    //随机打乱（伪随机），加上srand改变底层逻辑才是真随机
    random_shuffle(v.begin(),v.end());

    for_each(v.begin(),v.end(),Myprint);
    return 0;
}

3.merge容器元素合并，并存储到另一容器中

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

  // 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

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
//merge
void myPrint(int val)
{
    cout << val << " ";
}

int main()
{
    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;
    return 0;
}

4.   reverse          // 反转指定范围的元素

   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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//reverse
void myPrint(int val)
{
    cout<< val <<" ";
}
int main()
{
    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);
	cout << endl;

	cout << "反转后： " << endl;

	reverse(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
    return 0;
}

四.拷贝和替换算法

1.copy                                    // 拷贝

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

  // beg  开始迭代器

  // end  结束迭代器

  // dest 目标起始迭代器

//copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间

一般不用，毕竟直接赋值v1=v2即可

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//adjacent_find
void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}
int main()
{
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v1.push_back(i + 1);
	}
	vector<int> v2;
	//copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间
	v2.resize(v1.size());
	//拷贝
	copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
	
	//遍历打印
	for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint);
	cout << endl;
    return 0;
}

2.replace                         // 将区间内旧元素 替换成 新元素

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

  // beg 开始迭代器

  // end 结束迭代器

  // oldvalue 旧元素

  // newvalue 新元素

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//adjacent_find
void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}
int main()
{
	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;
    return 0;
}

3.`replace_if                 // 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素

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

  // beg 开始迭代器

  // end 结束迭代器

  // _pred 谓词

  // newvalue 替换的新元素

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//adjacent_find
void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}
bool myRule(int val)
{
	return val >=30;
}
int main()
{
	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(), myRule, 3000);
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
    return 0;
}

4.swap                  // 互换两个同种类型容器的元素

- `swap(container c1, container c2);  `

  // c1容器1

  // c2容器2

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//swap
void myPrint(int val)
{
	cout << val << " ";
}
int main()
{
	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;
    return 0;
}

五.算数 算法

1.accumulate`      // 计算容器元素累计总和

- `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 累加起始值

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//accumulate
int main()
{
	vector<int> v;
	for (int i = 0; i <= 100; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);

	cout << "total = " << total << endl;
    return 0;
}

2.fill`                 // 向容器中添加元素

- `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//adjacent_find
void  myPrint(int val) 
{
	cout << val << " ";
}
int main()
{
	vector<int> v;
	for(int i=0;i<10;i++)
		v.push_back(i);

	cout<< "填充之前；"<<endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout<< endl;
	//填充
	fill(v.begin(), v.end(), 100);
	cout<< "填充之后；"<<endl;
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
	cout << endl;
    return 0;
}

六.集合算法

1.set_intersection`          // 求两个容器的交集

- `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，返回dest最后一个元素的迭代器

  // 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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//set_intersection
void myPrint(int val)
{
	cout<<val<<" ";
}
int main()
{
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
		v1.push_back(i);
		v2.push_back(i+5);
	}

	//创建目标容器并开辟空间
	vector <int > vTarget;
	//最特殊的情况，大容器包含小容器，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()));

	//返回交集最后一个元素的迭代器
	auto iend = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

	//遍历打印
	//如果终点迭代器是vTarget.end()，会吧容器内多出来的0打印出来
	for_each(vTarget.begin(),iend,myPrint);

    return 0;
}

    //如果终点迭代器是vTarget.end()，会吧容器内多出来的0打印出来

2.set_union`                       // 求两个容器的并集

- `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//adjacent_find
void myPrint(int val)
{
	cout<<val<<" ";
}
int main()
{
	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;
	//最特殊的情况，两个容器无重复数据
	//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
	auto itEnd = 
        set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
	
	for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint);
	cout << endl;
    return 0;
}

    //如果终点迭代器是vTarget.end()，会吧容器内多出来的0打印出来

3.set_difference `              // 求两个容器的差集

差集：v1的差集：v1容器减去v1v2的交集

           v2的差集：v2容器减去v1v2的交集

- `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

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//adjacent_find
void myPrint(int val)
{
	cout<<val<<" ";
}
int main()
{
	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;

	//auto也可以
	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;
    return 0;
}