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C++ 常用算法——遍历、查找_遍历c++
作者：小小林熬夜学编程 | 2024-04-10 13:25:01
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遍历c++
- 没有退路可言、不要给自己找接口、以及顾虑太多
- 缺乏目的、目标、方法、效率再勤奋也只是一种时间的牺牲
常用算法
概述:
-
算法主要是由头文件
<algorithm><functional><numeric>组成。 -
<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等 -
<numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数 -
<functional>定义了一些模板类,用以声明函数对象。
遍历算法
学习目标：
- 掌握常用的遍历算法
算法简介：
for_each//遍历容器transform//搬运容器到另一个容器中
for_each
功能描述：
- 实现遍历容器
函数原型：
-
for_each(iterator beg, iterator end, _func);// 遍历算法 遍历容器元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _func 函数或者函数对象
示例：
#include <algorithm> #include <vector> //普通函数 void print01(int val) { cout << val << " "; } //函数对象 class print02 { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; //for_each算法基本用法 void test01() { 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; for_each(v.begin(), v.end(), print02()); cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
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总结：for_each在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握
transform
功能描述：
- 搬运容器到另一个容器中
函数原型：
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
示例：
#include<vector> #include<algorithm> //常用遍历算法 搬运 transform class TransForm { public: int operator()(int val) { return val; } }; class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector<int>v; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i); } vector<int>vTarget; //目标容器 vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间 transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm()); for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint()); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
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总结： 搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运
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()
函数原型：
-
find(iterator beg, iterator end, value);// 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
// value 查找的元素
示例：
#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; } } 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; } }
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总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器
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，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）
示例：
#include <algorithm> #include <vector> #include <string> //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; } } //自定义数据类型 class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } 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() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
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总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略
adjacent_find
功能描述：
- 查找相邻重复元素
函数原型：
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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
示例：
#include <algorithm> #include <vector> void test01() { 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; } }
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总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent_find算法
binary_search
功能描述：
- 查找指定元素是否存在
函数原型：
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bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);// 查找指定的元素，查到 返回true 否则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
示例：
#include <algorithm> #include <vector> 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(); system("pause"); return 0; }
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总结: 二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列
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
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 统计的元素
示例：
#include <algorithm> #include <vector> //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(); system("pause"); return 0; }
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总结： 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 operator==
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
示例：
#include <algorithm> #include <vector> class Greater4 { public: bool operator()(int val) { return val >= 4; } }; //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_if(v.begin(), v.end(), Greater4()); cout << "大于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; } string m_Name; int m_Age; }; class AgeLess35 { public: bool operator()(const Person &p) { return p.m_Age < 35; } }; 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(), AgeLess35()); cout << "小于35岁的个数：" << num << endl; } int main() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
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总结 :按值统计用count，按条件统计用count_if
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