<algorithm>无疑是STL 中最大的一个头文件，它是由一大堆模板函数组成的。
下面列举出<algorithm>中的模板函数：
adjacent_find / binary_search / copy / copy_backward / count
/ count_if / equal / equal_range / fill / fill_n / find /
find_end / find_first_of / find_if / for_each / generate /
generate_n / includes / inplace_merge / iter_swap /
lexicographical_compare / lower_bound / make_heap / max /
max_element / merge / min / min_element / mismatch /
next_permutation / nth_element / partial_sort /
partial_sort_copy / partition / pop_heap / prev_permutation
/ push_heap / random_shuffle / remove / remove_copy /
remove_copy_if / remove_if / replace / replace_copy /
replace_copy_if / replace_if / reverse / reverse_copy /
rotate / rotate_copy / search / search_n / set_difference /
set_intersection / set_symmetric_difference / set_union /
sort / sort_heap / stable_partition / stable_sort / swap /
swap_ranges / transform / unique / unique_copy / upper_bound
如果详细叙述每一个模板函数的使用，足够写一本书的了。还是来看几个简单
的示例程序吧。
示例程序之一，for_each 遍历容器：
1 #include <iostream>
2 #include <vector>
3 #include <algorithm>
4 using namespace std;
5 int Visit(int v) // 遍历算子函数
6 {
7 cout << v << " ";
8 return 1;
9 }
10 class MultInt // 定义遍历算子类
11 {
12 private:
13 int factor;
14 public:
15 MultInt(int f) : factor(f){}
16 void operator()(int &elem) const
17 {
18 elem *= factor;
19 }
20 };
21 int main()
22 {
23 vector<int> L;
24 for (int i=0; i<10; i++)
25 L.push_back(i);
26 for_each(L.begin(), L.end(), Visit);
27 cout << endl;
28 for_each(L.begin(), L.end(), MultInt(2));
29 for_each(L.begin(), L.end(), Visit);
30 cout << endl;
31 return 0;
32 }
程序的输出结果为：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
示例程序之二，min_element/max_element，找出容器中的最小/最大值：
1 using namespace std;
2 int main()
3 {
4 vector<int> L;
5 for (int i=0; i<10; i++)
6 L.push_back(i);
7 vector<int>::iterator min_it = min_element(L.begin(),L.end());
8 vector<int>::iterator max_it = max_element(L.begin(),L.end());
9 cout << "Min is " << *min_it << endl;
10 cout << "Max is " << *max_it << endl;
11 return 1;
12 }
程序的输出结果为：
Min is 0
Max is 9
示例程序之三，sort 对容器进行排序：
1 #include <iostream>
2 #include <vector>
3 #include <algorithm>
4
5 #include <iostream>
6 #include <vector>
7 #include <algorithm>
8 using namespace std;
9 void Print(vector<int> &L)
10 {
11 for (vector<int>::iterator it=L.begin(); it!=L.end();it++)
12 cout << *it << " ";
13 cout << endl;
14 }
15 int main()
16 {
17 vector<int> L;
18 for (int i=0; i<5; i++)
19 L.push_back(i);
20 for (int i=9; i>=5; i--)
21 L.push_back(i);
22 Print(L);
23 sort(L.begin(), L.end());
24 Print(L);
25 sort(L.begin(), L.end(), greater<int>()); // 按降序排序
26 Print(L);
27 return 0;
28 }
程序的输出结果为：
0 1 2 3 4 9 8 7 6 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
示例程序之四，copy 在容器间复制元素：
1 #include <vector>
2 #include <algorithm>
3 #include <iostream>
4 using namespace std;
5 int main()
6 {
7 // 先初始化两个向量v1 和v2
8 vector <int> v1, v2;
9 for (int i=0; i<=5; i++)
10 v1.push_back(10*i);
11 for (int i=0; i<=10; i++)
12 v2.push_back(3*i);
13 cout << "v1 = ( " ;
14 for (vector <int>::iterator it=v1.begin(); it!=v1.end();it++)
15 cout << *it << " ";
16 cout << ")" << endl;
17 cout << "v2 = ( " ;
18 for (vector <int>::iterator it=v2.begin(); it!=v2.end();it++)
19 cout << *it << " ";
20 cout << ")" << endl;
21 // 将v1 的前三个元素复制到v2 的中间
22 copy(v1.begin(), v1.begin()+3, v2.begin()+4);
23 cout << "v2 with v1 insert = ( " ;
24 for (vector <int>::iterator it=v2.begin(); it!=v2.end();it++)
25 cout << *it << " ";
26 cout << ")" << endl;
27 // 在v2 内部进行复制，注意参数2 表示结束位置，结束位置不参与复制
28 copy(v2.begin()+4, v2.begin()+7, v2.begin()+2);
29 cout << "v2 with shifted insert = ( " ;
30 for (vector <int>::iterator it=v2.begin(); it!=v2.end();it++)
31 cout << *it << " ";
32 cout << ")" << endl;
33 return 1;
34 }
程序的输出结果为：
v1 = ( 0 10 20 30 40 50 )
v2 = ( 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 )
v2 with v1 insert = ( 0 3 6 9 0 10 20 21 24 27 30 )
v2 with shifted insert = ( 0 3 0 10 20 10 20 21 24 27 30 )
STL in ACM
容器(container):
迭代器(iterator): 指针
内部实现: 数组 // 就是没有固定大小的数组，vector 直接翻译是向量vector // T 就是数据类型，Alloc 是关于内存的一个什么东西，一般是使用默认参数。
支持操作:
1 begin(), //取首个元素，返回一个iterator 2 end(), //取末尾（最后一个元素的下一个存储空间的地址） 3 size(), //就是数组大小的意思 4 clear(), //清空 5 empty(), //判断vector 是否为空 6 [ ] //很神奇的东东，可以和数组一样操作 7 //举例： vector a; //定义了一个vector 8 //然后我们就可以用a[i]来直接访问a 中的第i + 1 个元素！和数组的下标一模一样！ 9 push_back(), pop_back() //从末尾插入或弹出 10 insert() O(N) //插入元素，O(n)的复杂度 11 erase() O(N) //删除某个元素，O(n)的复杂度
可以用于数组大小不定且空间紧张的情况
Iterator 用法举例:
1 int main()
2 {
3 int n,i;
4 vector vi; //类似于我们定义一个数组，同 int vi[1000]; 但vector的大小是自动调整的
5 vector ::iterator itr; //两个冒号
6 while (scanf("%d",&n) != EOF)
7 vi.push_back(n);
8 for (i = 0 ; i < vi.size() ; i++)
9 printf("%d\n",vi[i]);
10 for (itr = vi.begin() ; itr != vi.end() ; itr++)
11 printf("%d\n",*itr);
12 return 0;
13 }
类似：双端队列，两头都支持进出
支持push_front()和pop_front()
1 是的精简版:) //栈，只支持从末尾进出
2 支持push(), pop(), top()
3 是的精简版 //单端队列，就是我们平时所说的队列，一头进，另一头出
4 支持push(), pop(), front(), back()
5 内部实现: 双向链表 //作用和vector 差不多，但内部是用链表实现
6 list
7 支持操作:
8 begin(), end(), size(), clear(), empty()
9 push_back(), pop_back() //从末尾插入或删除元素
10 push_front(), pop_front()
11 insert() O(1) //链表实现，所以插入和删除的复杂度的O(1)
12 erase() O(1)
13 sort() O(nlogn),不同于中的sort
14 //不支持[ ]操作！
15 内部实现: 红黑树 //Red-Black Tree，一种平衡的二叉排序树
16 set //又是一个Compare 函数，类似于qsort 函数里的那个Compare 函数，
17 作为红黑树在内部实现的比较方式
18 insert() O(logn)
19 erase() O(logn)
20 find() O(logn) 找不到返回a.end()
21 lower_bound() O(logn) 查找第一个不小于k 的元素
22 upper_bound() O(logn) 查找第一个大于k 的元素
23 equal_range() O(logn) 返回pair
24 42
25 允许重复元素的
26 的用法及Compare 函数示例:
27 struct SS {int x,y;};
28 struct ltstr {
29 bool operator() (SS a, SS b)
30 {return a.x < b.x;} //注意，按C 语言习惯，double 型要写成这样：
31 return a.x < b.x ? 1 : 0;
32 };
33 int main() {
34 set st;
35 …
36 }
37 内部实现: pair 组成的红黑树 //map 中文意思：映射！！
38 map //就是很多pair 组成一个红黑树
39 insert() O(logn)
40 erase() O(logn)
41 find() O(logn) 找不到返回a.end()
42 lower_bound() O(logn) 查找第一个不小于k 的元素
43 upper_bound() O(logn) 查找第一个大于k 的元素
44 equal_range() O(logn) 返回pair
45 [key]运算符 O(logn) *** //这个..太猛了，怎么说呢，数组有一个下标，如a[i],这里i 是int 型的。数组可以认为是从int 印射到另一个类型的印射，而map 是一个任意的印射，所以i 可以是任何类型的！允许重复元素, 没有[]运算符
46 内部实现: 堆 //优先队列，听RoBa 讲得，似乎知道原理了，但不明白干什么用的
47 priority_queue
48 支持操作:
49 push() O(n)
50 pop() O(n)
51 top() O(1)
52 See also: push_heap(), pop_heap() … in
53 用法举例:
54 priority_queue maxheap; //int 最大堆
55 struct ltstr { //又是这么个Compare 函数，重载运算符？？？不明白为什么要这么写...反正这个Compare 函数对我来说是相当之神奇。RoBa
56 说了，照着这么写就是了。
57 bool operator()(int a,int b)
58 {return a > b;}
59 };
60 priority_queue <INT,VECTOR,ltstr> minheap; //int 最小堆
61 1.sort()
62 void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator
63 last);
64 void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator
65 last, StrictWeakOrdering comp);
66 区间[first,last)
67 Quicksort,复杂度O(nlogn)
68 (n=last-first,平均情况和最坏情况)
69 用法举例:
70 1.从小到大排序(int, double, char, string, etc)
71 const int N = 5;
72 int main()
73 {
74 int a[N] = {4,3,2,6,1};
75 string str[N] = {“TJU”,”ACM”,”ICPC”,”abc”,”kkkkk”};
76 sort(a,a+N);
77 sort(str,str+N);
78 return 0;
79 }
80 2.从大到小排序（需要自己写comp 函数)
81 const int N = 5;
82 int cmp(int a,int b)
83 {
84 return a > b;
85 }
86 int main()
87 {
88 int a[N] = {4,3,2,6,1};
89 sort(a,a+N,cmp);
90 return 0;
91 }
92 3. 对结构体排序
93 struct SS {int first,second;};
94 int cmp(SS a,SS b)
95 {
96 if (a.first != b.first)
97 return a.first < b.first;
98 return a.second < b.second;
99 }
100 v.s. qsort() in C (平均情况O(nlogn)，最坏情况
101 O(n^2)) //qsort 中的cmp 函数写起来就麻烦多了！
102 int cmp(const void *a,const void *b) {
103 if (((SS*)a)->first != ((SS*)b)->first)
104 return ((SS*)a)->first – ((SS*)b)->first;
105 return ((SS*)a)->second – ((SS*)b)->second;
106 }
107 qsort(array,n,sizeof(array[0]),cmp);
108 sort()系列:
109 stable_sort(first,last,cmp); //稳定排序
110 partial_sort(first,middle,last,cmp);//部分排序
111 将前(middle-first)个元素放在[first,middle)中，其余元素位置不定
112 e.g.
113 int A[12] = {7, 2, 6, 11, 9, 3, 12, 10, 8, 4, 1, 5};
114 partial_sort(A, A + 5, A + 12);
115 // 结果是 "1 2 3 4 5 11 12 10 9 8 7 6".
116 Detail: Heapsort ,
117 O((last-first)*log(middle-first))
118 sort()系列:
119 partial_sort_copy(first, last, result_first, result_last,
120 cmp);
121 //输入到另一个容器，不破坏原有序列
122 bool is_sorted(first, last, cmp);
123 //判断是否已经有序
124 nth_element(first, nth, last, cmp);
125 //使[first,nth)的元素不大于[nth,last), O(N)
126 e.g. input: 7, 2, 6, 11, 9, 3, 12, 10, 8, 4, 1, 5
127 nth_element(A,A+6,A+12);
128 Output: 5 2 6 1 4 3 7 8 9 10 11 12
129 2. binary_search()
130 bool binary_search(ForwardIterator first, ForwardIterator
131 last, const LessThanComparable& value);
132 bool binary_search(ForwardIterator first, ForwardIterator
133 last, const T& value, StrictWeakOrdering comp);
134 在[first,last)中查找value，如果找到返回Ture,否则返回False
135 二分检索，复杂度O(log(last-first))
136 v.s. bsearch() in C
137 Binary_search()系列
138 itr upper_bound(first, last, value, cmp);
139 //itr 指向大于value 的第一个值(或容器末尾)
140 itr lower_bound(first, last, value, cmp);
141 //itr 指向不小于valude 的第一个值(或容器末尾)
142 pair equal_range(first, last, value, cmp);
143 //找出等于value 的值的范围 O(2*log(last – first))
144 int A[N] = {1,2,3,3,3,5,8}
145 *upper_bound(A,A+N,3) == 5
146 *lower_bound(A,A+N,3) == 3
147 make_heap(first,last,cmp) O(n)
148 push_heap(first,last,cmp) O(logn)
149 pop_heap(first,last,cmp) O(logn)
150 is_heap(first,last,cmp) O(n)
151 e.g:
152 vector vi;
153 while (scanf(“%d”,&n) != EOF)
154 {
155 vi.push_back(n);
156 push_heap(vi.begin(),vi.end());
157 }
158 Others interesting:
159 next_permutation(first, last, cmp)
160 prev_permutation(first, last, cmp)
161 //both O(N)
162 min(a,b);
163 max(a,b);
164 min_element(first, last, cmp);
165 max_element(first, last, cmp);
166 Others interesting:
167 fill(first, last, value)
168 reverse(first, last)
169 rotate(first,middle,last);
170 itr unique(first, last);
171 //返回指针指向合并后的末尾处
172 random_shuffle(first, last, rand)
173 //头文件
174 #include <vector>
175 #include <list>
176 #include <map>
177 #include <set>
178 #include <deque>
179 #include <stack>
180 #include <bitset>
181 #include <algorithm>
182 #include <functional>
183 #include <numeric>
184 #include <utility>
185 #include <sstream>
186 #include <iostream>
187 #include <iomanip>
188 #include <cstdio>
189 #include <cmath>
190 #include <cstdlib>
191 #include <ctime>
192 using namespace std;
时间： 2024-08-05 11:16:20