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常用查找算法

学习目标：

• 掌握常用的查找算法。

算法简介：

• find //查找元素

• find_if //按条件查找元素

• adjacent_find //查找相邻重复元素

• binary_search //二分查找法

• count //统计元素个数

• count_if //按条件统计元素个数

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()。

  内置数据类型查找

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>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;}
}int main(){test01();return 0;
}

自定义数据类型查找

对自定义数据类型查找时，由于find不知道用什么方式对自定义数据进行比较，需要重载运算符 ==，告诉函数的比较方法。

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>class Person {public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}// 重载 == 运算符，告诉 find 函数 自定义数据类型的查找方式，find函数会在查找时调用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();
}

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(第一个符合条件的迭代器)，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）

内置数据类型查找

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
//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;}
}
int main(){test01();return 0;
}

结果如下：

自定义数据类型按条件查找：

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Person {public:Person(string name, int age) {this->m_Name = name;this->m_Age = age;}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;
};
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(){test02();return 0;
}

 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

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>using namespace std;void test01() {vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(5);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;}
}
int main(){test01();
}

输出结果如下： 

 

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，否则返回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

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++) {v.push_back(i);}// 二分查找bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 2);if (ret) {cout << "找到了" << endl;} else {cout << "未找到" << endl;}
}int main() {test01();return 0;
}

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，返回 int 类型表示统计次数

  • beg 开始迭代器

  • end 结束迭代器

  • value 统计的元素

 内置数据类型统计：

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
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(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;
}int main() {test01();return 0;
}

自定义数据类型统计：

对于自定义类型的数据统计，需要在自定义类中重载 == ，来告诉 count 函数如何比较相同自定义类型

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
// 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;}}public: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;
}

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

统计内置数据类型：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>using namespace std;// 定义一个仿函数，用于统计大于指定值的元素
class GreaterThan {
public:GreaterThan(int value) : value(value) {}bool operator()(int val) {return val > value;}
public:int value;
};int main() {vector<int> v;for (int i = 1; i <= 10; i++) {v.push_back(i);}// 统计大于5的元素个数int count = count_if(v.begin(), v.end(), GreaterThan(5));cout << "大于5的元素个数为: " << count << endl;return 0;
}

统计自定义数据类型：

同样需要在自定义类中重载 == ，来告诉 count_if 函数如何比较相同自定义类型

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;// 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;}}public:string m_Name;int m_Age;
};// 谓词：统计年龄大于20的Person
class Greater20 {
public:bool operator()(const Person& p) {return p.m_Age > 20;}
};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(), Greater20());cout << "年龄大于20的人数为：" << num << endl;
}int main() {test02();return 0;
}