C++ STL中五个常用算法使用教程及实例讲解

作为C++语言的标准库之一，STL(Standard Template Library)提供了很多有用的容器和算法，让C++开发者更加高效地编写程序。本文将介绍STL中的五个常用算法，包括排序、查找、遍历、求和和去重，并以实例的形式展示具体使用方法。

排序算法

STL中提供了两个常用的排序算法，即sort和stable_sort。其中，sort是快速排序的实现，而stable_sort则是归并排序的实现。两个算法的使用方法基本一致，只是在处理重复元素的时候有所不同，后者能够保证稳定性。下面是两个示例说明：

示例1

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int arr[] = {5,2,8,6,1,9,3,7,4};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    sort(arr, arr+len);
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    return 0;
}

输出结果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9

示例2

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

bool cmp(int a, int b)
{
    return a % 3 < b % 3; //余数小的放前面，保证稳定性
}

int main()
{
    int arr[] = {5,2,8,6,1,9,3,7,4};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    stable_sort(arr, arr+len, cmp);
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    return 0;
}

输出结果：

3 6 9 5 8 2 7 1 4

查找算法

STL中提供了两个查找算法，即find和binary_search。其中，find是在序列中线性查找给定元素的位置，而binary_search则是使用二分查找算法在有序序列中搜索元素。下面是两个示例说明：

示例1

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int arr[] = {5,2,8,6,1,9,3,7,4};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    if(find(arr, arr+len, 6) != arr+len)
    {
        cout << "6找到了！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "6没找到！" << endl;
    }
    return 0;
}

输出结果：

6找到了！

示例2

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    if(binary_search(arr, arr+len, 10))
    {
        cout << "10找到了！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "10没找到！" << endl;
    }
    return 0;
}

输出结果：

10没找到！

遍历算法

STL中提供了多个遍历算法，包括for_each、transform和accumulate。其中，for_each用于遍历容器元素并执行指定操作，transform用于对容器中的每个元素进行变换，accumulate则用于对数值型容器元素求和。下面是两个示例说明：

示例1

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

void print(int n)
{
    cout << n << " ";
}

int main()
{
    vector<int> v = {5,2,8,6,1,9,3,7,4};
    for_each(v.begin(), v.end(), print);
    cout << endl;
    return 0;
}

输出结果：

5 2 8 6 1 9 3 7 4

示例2

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

int main()
{
    vector<int> v = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int sum = accumulate(v.begin(), v.end(), 0, add);
    cout << "sum = " << sum << endl;
    return 0;
}

输出结果：

sum = 45

去重算法

STL中提供了unique算法，用于删除容器中相邻的重复元素，并返回去重后的尾迭代器。虽然该算法并不会改变容器的大小，但是返回的尾迭代器可以用于删除重复元素，从而实现真正的去重。下面是一个示例说明：

示例

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v = {1,2,2,3,4,4,5,5,5};
    vector<int>::iterator it;
    it = unique(v.begin(), v.end());
    for(auto i = v.begin(); i != it; i++)
    {
        cout << *i << " ";
    }
    cout << endl;
    v.erase(it, v.end());
    for(int i : v)
    {
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

输出结果：

1 2 3 4 5 
1 2 3 4 5 

结语

以上就是STL中常用的五个算法，它们的用途十分广泛，在实际开发中都有很大的用处。希望本文能帮助读者更好地理解和使用STL。