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c++泛型算法

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

c++泛型算法

一、概述

标准库并未给每个容器都定义成员函数来实现一些操作,而是定义了一组泛型算法,他们实现了一些经典算法的接口

术语:

beg和end

元素范围的迭代器
beg2和end2beg2表示第二个序列开始位置迭代器,end2表示第二个序列末尾迭代器(如果有的话)。如没有end2则假定系列2至少与beg和end表示的范围一样大。beg和beg2类型不必匹配,但必须保证两个序列中的元素可以执行特性操作或调用给定的可调用对象
des表示目的序列的迭代器。对于给定输入序列,算法需要生成多少元素,目的序列保证有足够的空间存放算法生成的元素
unaryPred和binaryPred一元和二元谓词,分别接受来自输入序列的元素,两个谓词都返回可用作条件的类型
comp一个二元谓词,满足关联容器中对关键字序的要求
unaryOp和binaryOp可调用对象,分别使用来自输入序列的一个和两个实参来调用
二、查找对象算法

1、简单查找

find(beg, end, val);            //返回迭代器,指向第一个等于val的元素。未找到返回end
find_if(beg, end, unaryPred);   //返回迭代器,指向第一个满足unaryPred的元素
find_if_not(beg, end, unaryPred);  //指向第一个不满足unaryPred的元素

count(beg, end, val);              //返回一个计数器,指出val出现了多少次
count_if(beg, end, unaryPred);     //统计有多少个元素满足unaryPred

all_of(beg, end, unaryPred);       //判断是否所有元素满足unaryPred
any_of(beg, end, unaryPred);       //任一元素满足unaryPred
none_of(beg, end, unaryPred);      //所有元素都不满足unaryPred
//如序列为空,any_of返回false,all_of和none_of返回true

2、查找重复值

adjacent_find(beg, end);
adjacent_find(beg, end, binaryPred);
// 返回指向第一对相邻重复元素的迭代器。如不存在,返回end

search_n(beg, end, count, val)
search_n(beg, end, count, val, binaryPred)
// 返回一个迭代器,从此位置开始有count个连续相等元素。如不存在返回end

 3、查找子序列

search(beg1, end1, beg2, end2)
search(beg1, end1, beg2, end2, binaryPred)
//返回第二个序列在第一个序列中第一次出现的位置。如未找到,返回end

find_first_of(beg1, end1, beg2, end2)
find_first_of(beg1, end1, beg2, end2, binaryPred)
//返回第一个序列中迭代器,指向序列二中任意一个元素在序列一中首次出现的位置
//如未找到,则返回end

find_end(beg1, end1, beg2, end2)
find_end(beg1, end1, beg2, end2, binaryPred)
//类似search,返回最后一次出现的位置。如未找到则返回end

4、其他只读算法

for_each(beg, end, unaryOp):
//对输入序列中的每个元素应用可调用对象unaryOp,忽略返回值。迭代器支持的话则可以修改元素
 
mismatch(beg1, end1, beg2)
mismatch(beg1, end1, beg2, binaryPred)
//比较两个序列中的元素,返回一个pair,表示两个序列中第一个不匹配的元素
//若均匹配,则pair的first成员为end1,second成员是指向beg2中偏移量等于第一个序列长度的位置
 
equal(beg1, end1, beg2)
equal(beg1, end1, beg2, binaryPred)
// 确定两个序列是否相等。相等返回true,不相等返回false

5、二分搜索算法

每个算法提供两个版本,一个用元素类型的<来检测,令一个使用给定的比较操作cmop来检测

lower_bound(beg, end, val)
lower_bound(beg, end, val, comp)
// 返回一个迭代器,表示第一个小于等于val的元素, 如果不存在这样的元素则返回end

upper_bound(beg, end, val)
upper_bound(beg, end, val, comp)
// 返回一个迭代器,表示第一个大于等于val的元素, 如果不存在这样的元素则返回end
 
equal_bound(beg, end, val)
equal_bound(beg, end, val, comp)
// 返回一个pair, first成员为lower_bound返回的迭代器,second成员为upper_bound返回的迭代器
 
binary_search(beg, end, val)
binary_search(beg, end, val, comp)
// 返回一个bool值,指出序列中是否含有指定值val
 三、写容器算法

1、只写不读

fill(beg, end, val)
fill_n(dest, cnt, val)
generate(beg, end, Gen)
generate_n(dest, cnt, Gen)
//给输入序列的每个元素赋予一个新值
//fill将值赋予元素(对于不可拷贝的类型不能用fill),generate执行生成器对象Gen()生成新值
//fill和generate都返回void
//_n结尾的版本返回一个迭代器, 指向写入到输出序列的最后一个元素之后的位置
四、划分与排序算法

1、排序算法

sort(beg, end)
stable_sort(beg, end)
sort(beg, end, comp)
stable_sort(beg, end, comp)
//排序整个范围

is_sorted(beg, end)
is_sorted(beg, end, comp)
//返回一个bool值,指出整个输入序列是否有序
 
is_sorted_until(beg, end)
is_sorted_until(beg, end, comp)
//在输入序列中查找最长初始有序子序列,返回子序列尾后迭代器
 
partial_sort(beg, mid, end)
partial_sort(beg, mid, end, comp)
//排序mid-beg个元素。即如果mid-beg=42,则此函数将值最小的42个元素有序放在序列前42个位置
//当partial_sort完成后,从beg到mid之间的范围中的元素已经排好序
//已排序返回中的元素都不会比mid后的元素更大,未排序区域中的元素顺序是未指定的。
 
partial_sort_copy(beg, end, destBeg, destEnd)
partial_sort_copy(beg, end, destBeg, destEnd, comp)
//排序输入范围内的元素,并将足够多的元素拷贝到destBeg和destEnd所指示的序列中
//如果目的序列大于等于输入范围则排序整个输入序列并存入从destBeg开始的输出序列
//若目的序列小于输入范围,则拷贝输入序列中与目的范围一样多的元素
//算法返回一个迭代器,指向目的序列中已排序部分的尾后迭代器
//如果目的序列的大小小于或者等于输入范围,则返回destEnd。

nth_element(beg, nth, end)
nth_element(beg, nth, end, comp)
//参数nth必须是一个迭代器,指向输入序列中的一个元素
//执行nth_element后,此迭代器指向的元素恰好是整个序列排好序后此位置上的值
//序列中的元素会围绕nth进行划分: nth之前的元素都小于等于它,而之后的元素都大于等于它。
五、重排操作算法

1、使用前向迭代器

remove(beg, end, val)
remove_if(beg, end, unaryPred)
remove_copy(beg, end, dest, val)
remove_copy_if(beg, end, dest, unaryPred)
//从序列中删除元素,采用的办法是用保留的元素覆盖要删除的元素
//被删除的是那些==val或者满足unaryPred的元素
//算法返回一个迭代器,指向最后一个保留元素的尾后位置。

unique(beg, end)
unique(beg, end, binaryPred)
unique_copy(beg, end, dest)
unique_copy(beg, end, dest, binaryPred)
//重排序列,对于相邻的重复元素,通过覆盖来进行删除,返回一个迭代器,指向不重复元素的尾后位置。

rotate(beg, mid, end)
rotate_copy(beg, mid, end, dest) 
//围绕mid指向的元素进行元素转动。元素mid成为首元素,随后是mid+1到end之前的元素
//再接着是beg到mid之前的元素。返回一个迭代器,指向原来beg位置的元素

2、使用双向迭代器

reverse(beg, end)
reverse_copy(beg, end, dest)
//翻转序列中的元素。reverse返回void,reverse_copy返回一个迭代器
//指向拷贝到目的序列的元素的尾后位置。
六、排列算法
is_permutation(beg1, end1, beg2)
is_permutation(beg1, end1, beg2, binaryPred)
// 如果第二个序列的某个排列和第一个序列具有相同数目的元素,且元素都相等,则返回true
//第一个版本用==比较元素,第二个版本用给定的binaryPred。
 

next_permutation(beg, end)
next_permutation(beg, end, comp)
//如果序列已经是最后一个排序,则本函数将序列重排为最小的序列,并返回false
//否则将输入序列转为字典序的下一个排列,返回true。
 
prev_permutation(beg, end)
prev_permutation(beg, end, comp)
//若序列已经是第一个排序,则本函数将序列重排为最大的序列,返回false
//否则将序列转为字典序的上一个排序,返回true。
七、最大最小值算法
min(val1, val2)
min(val1, val2, comp)
min(init_list)
min(init_list, comp)
max(val1, val2)
max(val1, val2, comp)
max(init_list)
max(init_list, comp)
//返回val1和val2中最小值/最大值,或initializer_list中最小值/最大值
//两个实参类型必须完全一致,参数和返回类型都是const引用,意味着对象不会被拷贝。
 
minmax(val1, val2)
minmax(val1, val2, comp)
minmax(init_list)
minmax(init_list, comp)
//返回一个pair,分别表示最小值和最大值。

min_element(beg, end)
min_element(beg, end, comp)
max_element(beg, end)
max_element(beg, end, comp)
minmax_element(beg, end)
minmax_element(beg, end, comp) 
//min_element和max_element返回指向指向输入序列中最小和最大元素的迭代器
//minmax_element返回一个pair,其first成员为最小元素,second成员为最大元素。
lexicographical_compare(beg1, end1, beg2, end2)
lexicographical_compare(beg1, end1, beg2, end2, comp)
//如果第一个序列在字典序中小于第二个序列,则返回true,否则返回false
//如果一个序列比另一个短,且所有元素都与较长序列的对应元素相等,则较短序列在字典序中更小
//如果序列长度相同,且对应元素都相等,则再字典序中任何一个都不大于另一个。
八、数值算法
accumulate(beg, end, init)
accumulate(beg, end, init, binaryOp)
//返回输入序列所有值的和。和的初始值由init指定
//返回类型和init的类型相同。第一个版本使用+,第二个版本使用binaryOp。

inner_product(beg1, end1, beg2, init)  
inner_product(beg1, end1, beg2, init, binOp1, binOp2) 
//返回两个序列的内积(即对应元素的积的和)。和的初始值由init指定,返回类型和init相同
//第一个版本使用* +,第二个版本使用binOp1,binOp2。

partial_sum(beg, end, dest)
partial_sum(beg, end, dest, binaryOp) 
//将新序列写入dest,每个新元素的值都等于输入范围中当前位置和之前位置上所有元素之和
//第一个版本使用+,第二个版本使用binaryOp。

adjacent_difference(beg, end, dest)
adjacent_difference(beg, end, dest, binaryOp) 
//将新序列写入dest,每个新元素(除了首元素)的值都为输入范围中当前位置和前一个位置元素之差
//第一个版本使用-,第二个版本使用binaryOp。
 
iota(beg, end, val)
//将val赋予首元素,并将递增后的值赋予下一元素,直至结束。val可以是一个字面值常量。

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