STL的常用算法-查找（20221130）

STL的常用算法

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，涉及比较、交换、查找、遍历等等；

<functional>定义了一些模板类，用于声明函数对象；

<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。

二、查找算法

find

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

1、find

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

beg:开始迭代器

end:结束迭代器

value ：查找的元素

查找自定义数据类型时报错：

error C2678: 二进制“==”: 没有找到接受“Person”类型的左操作数的运算符(或没有可接受的转换)

对自定义数据类型进行查找时，需要重载==，使底层知道如何对比

#include<iostream>

using namespace std;

#include<vector>

#include<algorithm>

#include<string>

class Person {

public:

    string m_name;

    int m_age;

    Person(string name, int age)

    {

        this->m_name = name;

        this->m_age = age;

    }

    //对自定义数据类型进行查找时，需要重载==，使底层知道如何对比

    bool operator==(const Person&p) //避免修改 加const

    {

        if (p.m_name == this->m_name&&p.m_age == this->m_age)

        {

            return true;

        }

        return false;

    }

};



void test01()

{

    //find

    //查找内置数据类型

    vector<int>V1;

    V1.push_back(10);

    V1.push_back(20);

    V1.push_back(0);

    V1.push_back(80);

    vector<int>::iterator pos = find(V1.begin(), V1.end(), 5); //查找是否存在5

    if (pos != V1.end())

    {

        cout << "存在元素" << *pos << endl;

    }

    else

    {

        cout << "未找到元素" << endl;//输出未找到元素

    }

   

    //查找自定义数据类型

    vector<Person>P;

    //创建对象

    Person p1("张三", 10);

    Person p2("张位", 20);

    Person p3("张益达", 30);

    Person p4("张国伟", 50);

    P.push_back(p1);

    P.push_back(p2);

    P.push_back(p3);

    P.push_back(p4);

    vector<Person>::iterator it = find(P.begin(), P.end(), p2); //查找是否存在5

    if (it != P.end())

    {

        cout << "找到该人物" << "姓名:"<<it->m_name<< "  年龄："<<it->m_age<<endl;

    }

    else

    {

        cout << "未找到该人" << endl;

    }

    Person p("zzzz", 90);

    it = find(P.begin(), P.end(), p);

    if (it != P.end())

    {

        cout << "找到该人物" << "姓名:" << it->m_name << "  年龄：" << it->m_age << endl;

    }

    else

    {

        cout << "未找到该人" << endl;//输出未找到元素

    }

}

2、find_if

find_if(iterator beg,iterator end,_Pred);

//按条件查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器

beg:开始迭代器

end:结束迭代器

_Pred：函数或谓词

class Person {

public:

    string m_name;

    int m_age;



    Person(string name, int age)

    {

        this->m_name = name;

        this->m_age = age;

    }

    //对自定义数据类型进行查找时，需要重载==，使底层知道如何对比

    bool operator==(const Person&p) //避免修改 加const

    {

        if (p.m_name == this->m_name&&p.m_age == this->m_age)

        {

            return true;

        }

        return false;

    }

};

class GreaterFive {

public:

    bool operator()(int val)

    {

        return val > 5;

    }

};



class AgeGreater {

public:

    bool operator()(const Person&p)

    {

        return p.m_age > 20;

    }

};



void test02()

{

    //find_if

    //查找内置数据类型

    vector<int>V1;

    V1.push_back(10);

    V1.push_back(20);

    V1.push_back(0);

    V1.push_back(80);

    vector<int>::iterator pos = find_if(V1.begin(), V1.end(), GreaterFive()); //查找大于5的数 GreaterFive()匿名函数

    if (pos != V1.end())

    {

        cout << "找到大于5的数" << *pos << endl;//输出第一个大于5的数  10

    }

    else

    {

        cout << "未找到元素" << endl;//输出未找到元素

    }



    //查找自定义数据类型

    vector<Person>P;

    //创建对象

    Person p1("张三", 10);

    Person p2("张位", 20);

    Person p3("张益达", 30);

    Person p4("张国伟", 50);

    P.push_back(p1);

    P.push_back(p2);

    P.push_back(p3);

    P.push_back(p4);

    vector<Person>::iterator it = find_if(P.begin(), P.end(), AgeGreater()); //查找是否存在年龄大于20的人

    if (it != P.end())

    {

        cout << "找到该人物" << "姓名:" << it->m_name << "  年龄：" << it->m_age << endl;

    }

    else

    {

        cout << "未找到该人" << endl;

    }

}

3、adjacent_find(iterator beg,iterator end)

查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个元素的迭代器

void test03()

{

    //adjacent_find

    //查找内置数据类型

    vector<int>V1;

    V1.push_back(10);

    V1.push_back(20);

    V1.push_back(0);

    V1.push_back(80);

    V1.push_back(80);

    vector<int>::iterator pos = adjacent_find(V1.begin(), V1.end()); //查找大于5的数 GreaterFive()匿名函数

    if (pos != V1.end())

    {

        cout << "找到相邻元素" << *pos << endl; //80

    }

    else

    {

        cout << "未找到相邻元素" << endl;

    }

    //查找自定义数据类型

    vector<Person>P;

    //创建对象

    Person p1("张三", 10);

    Person p2("张位", 20);

    Person p3("张益达", 30);

    Person p4("张国伟", 50);

    Person p5("张国伟", 50);

    P.push_back(p1);

    P.push_back(p2);

    P.push_back(p3);

    P.push_back(p4);

    P.push_back(p5);

    vector<Person>::iterator it = adjacent_find(P.begin(), P.end()); //查找是否存在信息相同的人

    if (it != P.end())

    {

        cout << "找到该人物" << "姓名:" << it->m_name << "  年龄：" << it->m_age << endl;

    }

    else

    {

        cout << "未找到该人" << endl;

    }

}

4、binary_search

查找指定元素是否存在底层为二分法查询；

bool binary_search(iterator beg,iterator end,value)

value:查找的元素

若指定元素查到则返回true,否则返回false

注意：在无序序列中不可用；若为无序序列，则可能找到，可能找不到，结果不准确。

void test04()

{

    vector<int>V1;

    V1.push_back(10);

    V1.push_back(20);

    V1.push_back(0);

    V1.push_back(80);

    V1.push_back(80);

    bool flag = binary_search(V1.begin(), V1.end(),10); //此时序列为无序 结果不准确 打印出：未找到相邻元素

    if (flag==true)

    {

        cout << "找到相邻元素" << endl;

    }

    else

    {

        cout << "未找到相邻元素" << endl;

    }

    vector<int>V2;

    for (int i = 0; i < 10; i++)

    {

        V2.push_back(i);

    }

    flag = binary_search(V2.begin(), V2.end(), 9);//为有序序列，可以找到该元素

    if (flag == true)

    {

        cout << "找到相邻元素" << endl;

    }

    else

    {

        cout << "未找到相邻元素" << endl;

    }

}

5、count

统计元素个数

函数原型：

count(iterator beg,iterator end,value);

value:统计的元素

class Person {

public:

    string m_name;

    int m_age;



    Person(string name, int age)

    {

        this->m_name = name;

        this->m_age = age;

    }

    //对自定义数据类型进行统计时，需要重载==，使底层知道如何对比

    bool operator==(const Person&p) //避免修改 加const

    {

        if (p.m_age == this->m_age)

        {

            return true;

        }

        return false;

    }

};

void test05()

{

    //count

    //统计内置数据类型

    vector<int>V1;

    V1.push_back(10);

    V1.push_back(20);

    V1.push_back(0);

    V1.push_back(80);

    V1.push_back(80);

    int num = count(V1.begin(), V1.end(),80);

    cout << "80的个数为" << num << endl; //2



    //统计自定义数据类型

    vector<Person>P;

    //创建对象

    Person p1("张三", 10);

    Person p2("张伟", 20);

    Person p3("张益达", 30);

    Person p4("张国伟", 50);

    Person p5("张国伟", 50);

    P.push_back(p1);

    P.push_back(p2);

    P.push_back(p3);

    P.push_back(p4);

    P.push_back(p5);

    Person p("张哈哈", 50);

    //统计与张哈哈年龄相同的人的个数 此时需要重载== ，即重新定义如何判等

    int PersonNum =count(P.begin(), P.end(),p);

    cout << "与张哈哈年龄相同人数为"<< PersonNum << endl;

}

6、count_if

按条件统计元素个数

count(iterator beg,iterator end,_Pred);

与count的区别为将统计value换为谓词

class Greater20 {

public:

    bool operator()(int val)

    {

        return val > 20;

    }

};



class Age20 {

public:

    bool operator()(const Person &p)

    {

        return p.m_age > 20;

    }

};

void test06()

{

    //count_if

    //统计内置数据类型

    vector<int>V1;

    V1.push_back(10);

    V1.push_back(20);

    V1.push_back(0);

    V1.push_back(80);

    V1.push_back(80);

    int num = count_if(V1.begin(), V1.end(), Greater20()); // Greater20()为匿名对象

    cout << "大于20的个数为" << num << endl; //  2



    //统计自定义数据类型

    vector<Person>P;

    //创建对象

    Person p1("张三", 10);

    Person p2("张伟", 20);

    Person p3("张益达", 30);

    Person p4("张国伟", 50);

    Person p5("张国伟", 50);

    P.push_back(p1);

    P.push_back(p2);

    P.push_back(p3);

    P.push_back(p4);

    P.push_back(p5);

    //统计年龄大于20的人数

    int PersonNum = count_if(P.begin(), P.end(), Age20());

    cout << "年龄大于20的人数为" << PersonNum << endl; //3

}