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7.1 C++ STL 非变易查找算法(一)
2023-08-26 21:10:33 】 浏览:221
Tags:7.1 STL 易查找

C++ STL 中的非变易算法(Non-modifying Algorithms)是指那些不会修改容器内容的算法,是C++提供的一组模板函数,该系列函数不会修改原序列中的数据,而是对数据进行处理、查找、计算等操作,并通过迭代器实现了对序列元素的遍历与访问。由于迭代器与算法是解耦的,因此非变易算法可以广泛地应用于各种容器上,提供了极高的通用性和灵活性。

这些算法都是在头文件 <algorithm> 中定义的,其主要包括以下几类非变易算法:

  1. 查找算法:
    • find():在容器中查找指定值的元素,并返回第一个匹配的位置。
    • find_if():根据给定的条件(函数对象或谓词)查找容器中满足条件的元素,并返回第一个匹配的位置。
    • count():计算容器中等于指定值的元素个数。
  2. 遍历算法:
    • for_each():对容器中的每个元素应用指定的函数。
    • accumulate():计算容器中元素的累加和。
    • count_if():计算满足给定条件的元素个数。
  3. 排序算法(不属于查找和遍历,但不会修改元素内容):
    • sort():对容器中的元素进行排序,默认是按升序排列。
    • partial_sort():对容器中的部分元素进行排序。
    • stable_sort():稳定地对容器中的元素进行排序。

通过它们可以高效地操作容器中的元素,这为C++开发者提供了更方便和安全的方式来处理数据,减少了代码的复杂性和错误的可能性。通过合理地运用这些算法,可以极大地提高程序的执行效率和代码的可读性。

7.1 遍历容器元素

For_each 算法函数,用于对序列中的每个元素执行指定操作。for_each的用法如下:

template<class InputIterator, class Function>
Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f);

其中,first、last是迭代器,表示待执行操作的序列的范围;f是一个函数对象,用于指定要执行的操作。调用for_each函数后,将会对[first, last]区间内的每个元素调用一次f函数,并将该元素作为f函数的参数。for_each函数返回一个函数对象f。

该函数用于对容器的元素进行循环操作,常用于元素遍历。

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>

using namespace std;

struct MyPrint{
  int count;                   // 设置元素计数
  MyPrint(){ count = 0; }      // 初始化元素
  void operator()(int x)       // 重载小括号
  {
    cout << x << endl;
    count++;
  }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  list<int> ls {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

  MyPrint p = for_each(ls.begin(), ls.end(), MyPrint());
  cout << "Link Count: " << p.count << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

7.2 普通查找容器元素

Find 算法函数,用于查找序列中指定值的第一个元素,并返回该元素的迭代器。find的用法如下:

template<class InputIterator, class T>
InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& value);

其中,first、last是迭代器,表示待查找的序列的范围;value是需要查找的元素的值。调用find函数后,将会在[first, last]区间中查找第一个等于value的元素,并将该元素的迭代器作为函数返回值返回。如果未找到等于value的元素,则函数将返回last。

该算法用于查找某个值等于某值得元素,它在迭代区间是(frist,last)之间寻找value值。

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  list<int> ls{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

  list<int>::iterator it = find(ls.begin(), ls.end(),6);
  if (it != ls.end())
  {
    cout << "找到了元素" << endl;
    cout << "前一个元素: " << *(--it) << endl;
  }

  system("pause");
  return 0;
}

7.3 类查找容器元素

Find 算法函数,用于查找序列中指定值的第一个元素,并返回该元素的迭代器。find的用法如下:

template<class InputIterator, class T>
InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& value);

其中,first、last是迭代器,表示待查找的序列的范围;value是需要查找的元素的值。调用find函数后,将会在[first, last]区间中查找第一个等于value的元素,并将该元素的迭代器作为函数返回值返回。如果未找到等于value的元素,则函数将返回last。

该算法不仅可以查询普通数据结构,还可以查询结构与类中数据,如下则是一段演示案例;

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Person
{
public:
  string m_name;
  int m_age;
public:Person(string name, int age){
    this->m_name = name;
    this->m_age = age;
  }
public: bool operator==(const Person &p){
  // 重载 == 实现遍历数据
    if (this->m_name == p.m_name && this->m_age == p.m_age)
      return true;
    return false;
  }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  vector<Person> var;

  Person p1("aaa", 10);
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