C++算法库

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C++算法库复制操作copy , copy_ifcopy_ncopy_backward

交换操作swapswap_rangesiter_swap

变换操作transformreplacereplace_copy replace_copy_if

算法库提供大量用途的函数(例如查找、排序、计数、操作),它们在元素范围上操作。

》》概念约束 》》ranges标准库

C++20 在命名空间 std::ranges 中提供大多数算法的受约束版本,在这些算法中,范围既可以由迭代器-哨位对,也可以由单个 range 实参指定,还支持投影和成员指针可调用对象。

std::vector v {7, 1, 4, 0, -1};

std::ranges::sort(v); // 受约束算法

头文件

#include

#include

#include

#include //C++20

复制操作

copy , copy_if

copy 复制范围 [first, last) 中的元素到从 d_first 开始的另一范围(复制目标范围)copy_if 对对所要求的元素则返回 ​true 的一元谓词执行copy

first, last —要复制的元素范围 d_first — 目标范围的起始

vector a = {1,2,3,4,5};

vector b(10);

std::copy(a.begin() , a.end() , b.begin());

for(auto x : b)std::cout << x << " "; //1 2 3 4 5 0 0 0 0 0

//std::back_inserter用于动态获取b.end()位置插入

std::copy_if(a.begin() , a.end() , std::back_inserter(b), [](int x){return x % 2 == 0;});

for(auto x : b)std::cout << x << " ";//1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 2 4

ranges

std::ranges::copy(a , b.begin());

std::ranges::copy_if(a , b.begin(), [](int x){return x % 2 == 0;});

copy_n

复制始于 first 的范围中恰好 count 个值到始于 result 的范围。

first — 复制来源的元素范围起始 count — 要复制的元素数 result — 目标范围起始

std::string in {"1234567890"};

std::string out;

std::copy_n(in.begin(), 4, std::back_inserter(out));//1234

std::cout << out << '\n';

ranges

std::ranges::copy_n(in.begin(), 4, std::back_inserter(out));//1234

copy_backward

(按从后往前的顺序复制一个范围内的元素) 将范围 [first, last) 内的元素复制到终于 d_last 的范围。以逆序复制元素(首先复制末元素),但保持相对顺序。

first, last — 要复制的元素范围 d_last — 目标范围的结尾

std::vector source = {1,2,3,4,5};

std::vector destination(6);

std::copy_backward(source.begin(), source.end(), destination.end());

for(auto x : destination)std::cout << x << " ";//0 1 2 3 4 5

ranges

std::ranges::copy_backward(source, destination.end());

交换操作

swap

交换两个对象的值

vector a = {1,2,3,4,5};

vector b = {5,4,3,2,1};

std::swap(a, b);

for(auto x : a)cout << x << " ";//5 4 3 2 1

for(auto x : b)cout << x << " ";//1 2 3 4 5

swap_ranges

交换两个范围的元素 在范围 [first1, last1) 和始于 first2 的另一范围间交换元素。

first1, last1 — 要交换的第一个元素范围 first2 — 要交换的第二个元素范围的起始

std::vector v{'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};

std::list l{'1', '2', '3', '4', '5'};

std::swap_ranges(v.begin(), v.begin() + 3, l.begin());

for(auto x : l)cout << x << " "; //a b c 4 5

ranges

在第一范围 [first1, first1 + M) 与第二范围 [first2, first2 + M) 交换

std::vector v{'a', 'b', 'c', 'd', 'e' , 'f' ,'g' , 'h'};

std::ranges::swap_ranges(v.begin(), v.begin() + 2, v.begin() + 4 , v.begin() + 6);

for(auto x : v)cout << x << " "; //e f c d a b g h

iter_swap

交换两个迭代器所指向的元素

vector a = {1,2,3,4,5};

vector b = {5,4,3,2,1};

std::iter_swap(a.begin() , b.begin());

std::cout << a[0] << " " << b[0] << std::endl;//5 1

变换操作

transform

将一个函数应用于某一范围的各个元素,并在目标范围存储结果 应用一元函数 unary_op 到 [first1, last1) 所定义的范围 应用二元函数 binary_op 到来自两个范围的元素对:一个以 [first1, last1) 定义,而另一个始于 first2

std::string s{"hello"};

std::transform(s.begin(), s.end(),

s.begin(), // 写入相同位置

[](unsigned char c) { return std::toupper(c); });

std::cout << s << '\n'; //HELLO

vector ordinals = {1,2,3,4,5};

std::transform(ordinals.cbegin(), ordinals.cend(), ordinals.cbegin(),

ordinals.begin(), [](int a , int b){return a + b;});

for(auto x : ordinals)cout << x << " ";//2 4 6 8 10

ranges

std::ranges::transform(s,s.begin(), // 写入相同位置

[](unsigned char c) { return std::toupper(c); });

std::ranges::transform(ordinals , ordinals, ordinals.begin(), [](int a , int b){return a + b;});

replace

将所有满足特定判别标准的值替换为另一个值 以 new_value 替换范围 [first, last) 中所有满足特定判别标准的元素。

vector a = {1,2,3,2,5};

//所有为2的值替换为88

std::replace(a.begin(), a.end(), 2, 88);

for(auto x : a)cout << x << " ";// 1 88 3 88 5

ranges

std::ranges::replace(a, 2, 88);

replace_copy replace_copy_if

复制一个范围,并将满足特定判别标准的元素替换为另一个值 复制来自范围 [first, last) 的元素到始于 d_first 的范围,复制过程中以 new_value 替换所有满足特定判别标准的元素。

std::vector v{1,1,1,2,3,4};

std::replace_copy(v.begin(), v.end(),v.begin(),1, 99);

for(auto x : v)cout << x << " ";//99 99 99 2 3 4

std::vector v{5, 7, 4, 2, 8, 6, 1, 9, 0, 3};

std::replace_copy_if(v.begin(), v.end(),

v.begin(),//输出到原地开头

[](int n){ return n > 5; }, 99);

for(auto x : v)cout << x << " ";

ranges

std::ranges::replace_copy(v,v.begin(),1, 99);

std::ranges::replace_copy_if(v,v.begin(),[](int n){ return n > 5; }, 99);

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