C++标准库算法通过迭代器操作容器数据,提供查找、排序、修改、比较、集合及数值运算等功能,如sort、find、copy、accumulate等,具有代码简洁、性能优化、通用性强的优势,支持lambda表达式定制逻辑。

C++标准库中的算法(algorithms)是一组用于操作容器中数据的函数模板,它们定义在 <algorithm> 和 <numeric> 头文件中。这些算法不依赖于特定容器类型,而是通过迭代器与容器解耦,实现通用性。它们能对数组、vector、list等支持迭代器的数据结构进行高效操作。
STL算法库的核心功能
STL算法库提供了一系列高度复用的操作,主要涵盖以下几类功能:
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查找操作:在序列中搜索特定元素或满足条件的值,如 find、find_if、count、count_if。
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排序与排列:对元素进行排序或重新排列,如 sort、stable_sort、partial_sort、next_permutation。
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修改操作:改变元素顺序或值,如 copy、move、fill、replace、reverse、rotate。
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比较操作:比较两个序列是否相等、字典序大小等,如 equal、lexicographical_compare。
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集合操作:对有序序列执行类似集合运算的操作,如 merge、set_union、set_intersection、set_difference。
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数值算法:定义在 <numeric> 中,如 accumulate(求和)、inner_product(内积)、adjacent_difference(相邻差)等。
常用STL算法示例
以下是几个高频使用的STL算法及其典型用法:
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std::sort(vec.begin(), vec.end()):对 vector 等容器快速排序,默认升序,也可传入比较函数实现降序或自定义排序。
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std::find(vec.begin(), vec.end(), value):返回指向第一个等于 value 的迭代器,若未找到则返回 end()。
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std::copy(src.begin(), src.end(), dest.begin()):将一个区间复制到另一个位置,目标空间需已分配。
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std::for_each(container.begin(), container.end(), func):对每个元素调用函数 func,适合遍历处理。
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std::accumulate(vec.begin(), vec.end(), 0):计算所有元素的累加和,起始值为 0,可用于字符串拼接等。
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std::count(vec.begin(), vec.end(), value):统计 value 在区间中出现的次数。
使用STL算法的优势
直接使用STL算法比手写循环有多个优势:
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- 代码更简洁清晰,意图明确,减少出错概率。
- 经过高度优化,性能通常优于手动实现。
- 支持函数对象、lambda 表达式作为参数,便于实现复杂逻辑,例如:
std::sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b) { return a > b; }); 实现降序排序。
- 通用性强,适用于任何满足迭代器要求的容器或原生数组。
基本上就这些。掌握常见STL算法能显著提升C++开发效率和代码质量,建议结合实际场景多练习使用。
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