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  • 标准模板库STL中常用的算法

    1、算法概述

    • 算法就是一个个函数模板, 大多数在< algorithm> 中定义
    • STL中提供能在各种容器中通用的算法,比如查找,排序等
    • 算法通过迭代器来操纵容器中的元素。许多算法可以对容器中的一个局部区间进行操作,因此需要两个参数,一个是起始元素的迭代器,一个是终止元素的后面一个元素的迭代器。比如,排序和查找。 也就是操作一个容器的局部。
    • 有的算法返回一个迭代器。比如 find() 算法,在容器中查找一个元素,并返回一个指向该元素的迭代器
    • 算法可以处理容器,也可以处理普通数组

    2、算法举例

    (1)使用下述函数模板:
    template<class InIt, class T>
    InIt find(InIt first, InIt last, const T& val);
    
    • InIt 代表的就是迭代器。
    • first 和 last 这两个参数都是容器的迭代器,它们给出了容器中的查找区间起点和终点[first,last)。区间的起点是位于查找范围之中的,终点不是。find在[first,last)查找等于val的元素。last并不在查找返回。
    • val 要查找的元素。
    • 用 == 运算符判断相等。
    • 函数返回值是一个迭代器如果找到,则该迭代器指向被找到的元素如果找不到,则该迭代器等于last

    注意:find()函数模板一般来说实现查找功能,但是其究竟用来干什么取决于使用者。此模板来自于dev c++。 不同的编译器,可能模板有所差异。其时间复杂度为O(n)

    (2)使用上述模板实例化出来的函数进行相关操作
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main(){//find算法示例
    	int array[10] = {10,20,30,40};
    	vector<int> v;
    	v.push_back(1);v.push_back(2);
    	v.push_back(3);v.push_back(4);
    	
    	vector<int>::iterator p; 
    	p = find(v.begin(),v.end(),3);  // 在数组查找3
    	if( p != v.end()) 
    		cout << * p << endl; //能找到,输出3
    		
    	p = find(v.begin(),v.end(),9);//查找9
    	if( p == v.end())
    		cout << "not found " << endl;//找不到没输出
    		
    	p = find(v.begin()+1,v.end()-2,1);//整个容器:[1,2,3,4], 查找区间:[2,3),查找1
    	if( p != v.end())
    		cout << * p << endl;  		//此时迭代器终点指向3
    		
    	int * pp = find( array,array+4,20);//数组名是迭代器
    	cout << * pp << endl;
    }
    /*输出:
    3
    not found
    3
    20
    */
    

    3. STL中的“大”、“小”和“相等”

    • 关联容器内部的元素是从小到大排序的
    • 有些算法要求其操作的区间是从小到大排序的,称为“有序区间算法”
      例:binary_search
    • 有些算法会对区间进行从小到大排序,称为“排序算法”
      例: sort
    • 还有一些其他算法会用到“大”,“小”的概念

    使用STL时,在缺省的情况下,以下三个说法等价:

    1. x比y小
    2. 表达式“x<y”为真
    3. y比x大
    • 有时,“x和y相等”等价于“x==y为真”
      例:在未排序的区间上进行的算法,如顺序查找find

    • 有时“x和y相等”等价于“x小于y和y小于x同时为假”
      例:
      有序区间算法,如binary_search
      关联容关联容器自身的成员函数find

    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    using namespace std;
    class A {
    	int v;
    public:
    	A(int n):v(n) { }
    	bool operator < ( const A & a2) const
    	{
    		//必须为常量成员函数。 这样定义 <  的意义是,任何两个class A的对象,一个都不会小于另外一个。
    		cout << v << "<" << a2.v << "?" << endl;
    		return false;
    	}
    	bool operator ==(const A & a2) const
    	{
    		cout << v << "==" << a2.v << "?" << endl;
    		return v == a2.v;
    	}
    };
    
    int main()
    {
    	A a [] =
    	{ A(1),A(2),A(3),A(4),A(5) };
    	cout << binary_search(a,a+4,A(9));
    	//折半查找
    	return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述
    解释:
    binary_search() 算法的查找原理:使用< 比较
    先比较9和3:12345的一半为的元素为3,所以先比较3和9, 3<9 成立吗? 使用小于号比较。此时不成立,于是在前一半中查找,前一半的数字为123,于是使用9和2比较,2<9 成立吗? 不成立,再向前一半查找,此时只剩下1了。 于是比较1<9 成立吗?不成立。 于是再比较9<1 吗? 仍然不成立。 于是输出1。
    即:x<y 不成立 y< x不成立,那么认为x==y。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lasnitch/p/12764219.html
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