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c 中算法与泛型算法怎么应用

本篇内容主要讲解“c 中算法与泛型算法怎么应用”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“c 中算法与泛型算法怎么应用”吧!

本文包括的算法有：

• 只读算法：find()、count()、accumulate()、equal()

• 写算法：fill()、fill_n()、back_inserter()、copy()、copy_backward()、replace()、replace_copy()、next_permutation()、prev_permutation()

• 重排元素算法：sort()、stable_sort()、unique()

一、算法简介

大多数算法在头文件algorithm中。标准库还在头文件numeric中定义了一组数值泛型算法
算法是如何工作的：

• 迭代器令算法不依赖于容器类型：算法不依赖于容器所保存的元素类型。只要有一个迭代器可以来访问元素，就可以进行运算

• 但算法依赖于元素类型的操作：虽然迭代器令算法不依赖于容器类型，但大多数算法都是用了一个（多个）元素类型上的操作。例如find用元素类型的==运算符完成每个元素与给定值的比较。其他算法可能要求元素类型支持“<”运算符。不过，我们将看到，大多数算法提供了一种方法，允许我们使用自定义的操作来替代默认的运算符

二、泛型算法

• 标准库提供了超过100个算法，这些算法都对一个范围内的元素来进行操作

• 算法基本上分为3类：是否读取元素、改变元素、重排元素顺序

三、只读算法

• 只可以操作容器元素，不可以改变容器内的值

• 因为是只读，所以建议使用只读迭代器（cbegin()、cend()）

find()

• 功能：遍历一个范围中是否包含某元素

• 参数：前2个参数是一个迭代器范围或者指针范围。第3个参数是要查找的元素

• 返回值：成功返回要查找的元素所在的迭代器。失败返回参数2
  

//判断value在vec中是否存在，因为find如果失败返回的是参数2.所以可以用来判断是否查找成功vectorvec{1,2,3};intvalue=2;autoresult=find(vec.cbegin(),vec.cend(),value);cout<<"thevalue"<

vectorvec{"a","b","c"};autoresult=find(vec.cbegin(),vec.cend(),"b");cout<<"theb"<<(result==vec.cend()?"isnotpresent":"ispresent")<

对数组的操作：可以用内置函数begin()、end()作为数组的迭代器，也可以用指针作为迭代器

intarr[]={1,2,3,4,5};intval=4;int*result=find(begin(arr),end(arr),val);if(result!=end(arr)){cout<<"findsucccess,valueis："<<*result<

intarr[]={1,2,3,4,5};intvalue=3;autoresult=find(arr 1,arr 3,value);cout<<"thevalue"<

count()

• 功能：返回元素在指定迭代器范围内出现的次数

• 返回值：成功返回出现的次数，没有返回0

listli{1,2,3,66,66,66,100};cout<<"the66countis："<

accumulate()

• 头文件：numeric

• 功能：将指定范围内的元素进行和运算，参数3为和运算的初始值

• 返回值：返回和运算的结果

• 注意：此函数操作的元素必须能够与 运算符进行操作

//计算li元素的和，和的初始值为0listli{1,2,3};cout<<"thesumis："<

使用string时，必须显示地调用，不能够直接使用字符串，因为这样会被accumulate函数认为是一个const char*对象而出错

//正确istli{"a","b","c"};cout<

//错误listli{"a","b","c"};cout<

//正确listli{"a","b","c"};strings="string：";cout<

附加：如果想要进行别的运行，例如乘、除等，可以使用参数4.例如下面是对一个数组内的元素进行乘操作（备注：初始化不要填0，否则结果就为0）

int*p=newint[4]{1,2,3,4};cout<())<

equal()

• 功能：用来比较两个指定范围内的元素是否都是相同的值（常来比较两个元素是否相同）

• 参数：参数1和参数2指定一个容器的范围。参数3指定另一个容器的开始范围

• 比较规则：将参数1和2指定的范围内的所有元素，查看这些元素是否与参数3所指定的另一个容器的开始处是否都存在（不一定要个数都相同，只要容器1的元素在容器2中都要一一对应）

• 返回值：都相同返回1。不相同返回0

• 因为equal调用迭代器完成操作，所以equal可以用来比较两个不同类型的容器。例如vector和list可以进行比较
  

vectorvec1{1,2};vectorvec2{1,2,3};vectorvec3{1,2,3,4};vectorvec4{1,2,3,4};cout<

vectorvec1{2,3};vectorvec2{1,2,3,4};cout<

vectorvec1{"a","b"};vectorvec2{"b"};vectorvec3{"a","b","c"};cout<

四、写算法

可以读写容器内的元素，但不可以改变容器的大小。因此操作时要注意容器的大小（例如不能对空容器操作）

因为会改变值，所以不能使用只读迭代器（cbegin()、cend()）

fill()

• 用来改变指定位置处的元素

• 参数：参数1、2指定容器的范围，参数3位要设置的值

vectorvec{1,2,3,4,5};fill(vec.begin(),vec.end(),0);//将vec全部置为0for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v )cout<<*v<

vectorvec{1,2,3,4,5,6};fill(vec.begin(),vec.begin() vec.size()/2,66);//将vec的前半部分元素变为66for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v )cout<<*v<

fill_n()

• 用来将指定数量的元素变为某个值

• 参数：参数1为迭代器起始位置。参数2为要改变的元素个数。参数3为要设定的值

• 注意：要注意参数2的设定，不能超出容器的大小，也不能对空容器操作

vectorvec{1,2,3,4,5,6};fill_n(vec.begin(),3,66);//将vec的前3个元素变为66for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v )cout<<*v<

//下面代码不会出错，但是也不会有效果，因为vec是空向量vectorvec;fill_n(vec.begin(),vec.size(),66);for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v )//不打印任何信息cout<<*v<

back_inserter()

• 又名插入迭代器

• 参数：为一个容器的引用

• 返回值：返回与该容器绑定的插入迭代器

• 功能：常用来返回一个容器的迭代器，然后对此迭代器进行操作

• 当我们通过返回的插入迭代器赋值时，会自动调用push_back将一个具有给定值的元素添加到容器中

• 头文件iterator
  

vectorvec;//空容器autoit=back_inserter(vec);//返回vec的第一个迭代器*it=42;//此时vec有了一个元素，值为42

现在我们可以使用fill_n来给一个空容器赋值：在每次迭代中，back_inserter返回迭代器，因此每次赋值都会在vec上调用push_back，因此fill_n就能够操作了。下面是在vec的末尾添加10个新的元素

vectorvec;fill_n(back_inserter(vec),10,0);//通过back_inserter创建一个插入迭代器，然后可以向vec添加元素了for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v )//打印10个0cout<<*v<

copy()

• 将参数1、2指定范围的元素拷贝给参数3指定的容器

• 参数：参数1、2为一个容器的范围。参数3要接受拷贝的容器起始位置

• 注意：参数3要有足够的空间保存拷贝的数据

• 返回值：返回拷贝目的位置的迭代器值

intarr1[]={1,2,3};intarr2[sizeof(arr1)/sizeof(*arr1)];autoret=copy(begin(arr1),end(arr1),arr2);//将数组1拷贝给数组2。ret为arr2数组最后元素的下一个位置for(autoi=0;i

copy_backward

• 该函数与copy的不同之处在于：

• copy是从第一个元素开始拷贝，而copy_backward是从最后一个元素开始拷贝

• copy的第3个参数是接受拷贝的容器起始位置，而copy_backward是目的序列的结束迭代器

• 会复制前两个迭代器参数指定的序列。第三个参数是目的序列的结束迭代器
  

replace()

• 将指定范围内指定的元素替换为另一个值

• 参数：1、2指定替换的范围。3：目标值，4：替换后的值
  

vectorvec{1,0,0,0,5};replace(vec.begin(),vec.end(),0,66);//将vec中为0的全部替换为66for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v ){cout<<*v<

replace_copy()

• 此函数会保留原容器不变，然后将替换后的结果保存在另一个容器中

• 参数：参数12位要替换的范围。参数3位另一个容器的起始位置。参数4目标值。参数5替换后的值
  

vectorvec{1,0,0,0,5};vectorvec2;replace_copy(vec.begin(),vec.end(),back_inserter(vec2),0,66);//vec的元素保持不变，vec2为替换后的值for(autov=vec2.cbegin();v!=vec2.cend();v ){cout<<*v<

next_permutation()

• 功能：对一个迭代区间的数值进行全排列

• 返回值：会根据前面next_permutation函数的调用，当操作的区间不存在下一个排列时，函数返回false；否则如果可以继续进行全排列，那么就返回true

//函数原型#includeboolnext_permutation(iteratorstart,iteratorend)

演示案例：下面的程序每调用一次next_permutation就会对我们制定的迭代区间进行一次排列，直到得出全部排列之后，返回false

int*p=newint[3]{1,2,3};do{for(inti=0;i<3; i){cout<

prev_permutation()

• 与next_permutation的功能显示，区别就是prev_permutation是求当前排列的前一个排列，而next_permutation是求当前排列的下一个排列

五、重排元素算法

sort()、unqie()、stable_sort()

因为会改变值，所以不能使用只读迭代器（cbegin()、cend()）

sort()

• 将容器内的元素按照运算符“<”的规则排序，从小到大

• 参数：一个容器的迭代器范围
  

vectorvec{1,4,2,8,4,1};sort(vec.begin(),vec.end());//将vec的值从小到大排序for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v ){cout<<*v<

unique()

• 相邻之间如果有重复相同的元素，则删除重复的元素只保留一个

• 参数：一个容器的迭代器范围

• 返回值：返回删除重复元素之后的最后一个元素的后一个位置

• 注意（重点）：虽然删除了元素，但是容器的大小依然没有变，迭代器也没有变。所有变为迭代器时一定要注意

vectorvec{1,1,2,3,4,4,4,5,1};autoend_unique=unique(vec.begin(),vec.end());//for循环时使用unique的返回值，如果使用vec.cend()，那么会打印后面没有元素位置的乱值for(autov=vec.cbegin();v!=end_unique;v ){cout<<*v<

stable_sort()

• 也是排序

• 如果非字符串，就先按照数值的个数排序，个数相同时再按照大小排序

• 如果是字符串：按照长度排序，长度相同的按照字典排序

vectorvec{1,10,2,100,4,1};stable_sort(vec.begin(),vec.end());//1,1,2,4,10,100for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v ){cout<<*v<

六、向算法传递函数和lambda表达式

注意事项：

向算法传递函数或者lambda表达式时要注意。该算法支持调用一元谓词（参数）还是多元谓词（参数）

例如：find_if的第3个参数传递的函数/lambda只接受一个参数，如果是两个参数的函数或lambda，那么就不能调用（后面会介绍bind函数解决这个问题）

sort()

boolismin(constint&s1,constint&s2){returns1s2;}vectorvec{1,2,3,4,5};sort(vec.begin(),vec.end(),ismin);//从小到大排序sort(vec.begin(),vec.end(),ismax);//从大到小排序//使用lambda表达式sort(vec.begin(),vec.end(),[](constint&a,constint&b){returnab;});//从大到小排序

stable_sort()

//按照长度排序，长度相同的按照字典排序boolisshorter(conststring&s1,conststring&s2){returns1.size()vec{"fox","jumps","over","quick","res","slow","the","turtle"};stable_sort(vec.begin(),vec.end(),isshorter);for(autov=vec.cbegin();v!=vec.cend();v ){cout<<*v<

find_if()

• 用来在指定范围内查找比指定值大/下的元素

• 如果是大于（那么就是最大的那个）。如果是小于（那么就是比他小一个的那个）

• 参数3：为一个函数指针或者lambda表达式

• 返回值：存在就返回这个值，不存在返回尾迭代器

vectorvec{1,2,3,4,5};intsz=4;//在vec中寻找比sz大的数autowc=find_if(vec.begin(),vec.end(),[sz](constint&a){returna>sz;});//查找比sz大的autowc2=find_if(vec.begin(),vec.end(),[sz](constint&a){returna

for_each()

• 用来遍历一个集合

• 参数：参数12是一个容器的迭代器范围。参数3lambda表达式
  

vectorvec{1,2,3,4,5};for_each(vec.begin(),vec.end(),[](constint&s){cout<

vectorvec{"abc","ab","a","sd"};for_each(vec.begin(),vec.end(),[](conststring&s){cout<

transform()

• 参数：参数12为输入序列。参数3为目的位置

• 该算法对输入序列中每个元素调用课调用对象，并将结果写到目的位置

• 下面使用transform算法和一个lambda表达式来将vector中的每个负数替换为绝对值。因为参数3位vec.begin()，所以就是将vec的全部元素取绝对值然后再写入vec的开头
  

vectorvec{-1,-2,-3,4};//将vec的数全部取绝对值transform(vec.begin(),vec.end(),vec.begin(),[](inti){returni<0?-i:i;});for(autov=vec.begin();v!=vec.end(); v)cout<<*v<

到此，相信大家对“c 中算法与泛型算法怎么应用”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是恰卡编程网网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注mile米乐体育，继续学习！