算法笔记--标准模板库STL--algorithm头文件
使用algorithm头文件，需要在头文件下加一行
using namespace std;才可以正常使用
max( )、min( )、abs( )
max(x, y)和min(x, y）分别返回x和y中的最大值和最小值，且参数必须是两个（可以是浮点数）。如果想要返回三个数x、Y、z的最大值，可以使用max(x, max(y, z))的写法。abs(x)返回x的绝对值。x必须是整数，浮点型的绝对值请用math头文件下的fabs
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
int x = 1, y = -2;
printf("%d %d\n", max(x, y), min(x, y));
printf("%d %d\n", abs(x), abs(y));
return 0;
}
1 -2
1 2
swap( )
用来交换x和y的值
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
int x = 1, y = -2;
swap(x, y);
printf("%d %d\n", x, y);
return 0;
}
-2 1
reverse( )
reverse(it1, it2)可以将数组指针在[it1, it2)之间的元素或容器的迭代器在[it1, it2)范围内的元素进行反转
数组举例
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
int a[10] = {10, 11, 12, 13, 14, 15};
reverse(a, a + 4); // 将a[0]到a[3]反转
for(int i = 0; i < 6; i++){
printf("%d ", a[i]);
}
return 0;
}
13 12 11 10 14 15
字符串举例
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;
int main(){
string str = "1234567890";
reverse(str.begin() + 2, str.begin() + 6); // 对str[2]到str[5]进行反转
for(int i = 0; i < str.length(); i++){
printf("%c", str[i]);
}
return 0;
}
1265437890
next_permutation( )
next_permutation()给出一个序列在全排列中的下一个序列
如，当n==3时，全排列有
123;
132;
213;
231;
312;
321;
所以，231的下一个序列就是312
实例
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;
int main(){
int a[10] = {1, 2, 3};
//a[0]到a[2]之间的序列需要求解next_permutation
do{
printf("%d%d%d\n", a[0], a[1], a[2]);
}while(next_permutation(a, a + 3));
return 0;
}
结果同上
fill( )
fill()可以把数组或者容器中的某一段区间赋为某一个相同的值。和memset不同，这里的赋值可以是数值类型对于范围内的任意值
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;
int main(){
int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5};
fill(a, a + 5, 233); // 将a[0]到a[4]赋值为233
for(int i = 0; i < 5; i++)
printf("%d " , a[i]);
return 0;
}
sort( )
sort用来实现排序
头文件
#include<algorithm>
using namespace std;
sort简单使用
sort(首元素地址(必填), 尾元素地址的下一个地址(必填), 比较函数(非必填))
简单举例
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
int a[6] = {10, 5, 3, 6, 7, -2};
sort(a, a + 4); // 将a[0]到a[3]从小到大排序
for(int i = 0; i < 6; i++){
cout << a[i] << " ";
}
cout << endl;
sort(a, a + 6); // 将a[0]到a[5]从小到大排序
for(int i = 0; i < 6; i++){
printf("%d ", a[i]);
}
return 0;
}
3 5 6 10 7 -2
-2 3 5 6 7 10
实现比较函数cmp
若比较函数不填，则默认按照从小到大的顺序排序，如上面的例子
- 🅰基础数据类型数组的排序
如果想要实现从大到小，则可以使用比较函数cmp来进行sort排序
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
bool cmp(int a, int b){
return a > b; // 从大到小
}
int main(){
int a[6] = {10, 5, 3, 6, 7, -2};
sort(a, a + 4, cmp); // 将a[0]到a[3]从小到大排序
for(int i = 0; i < 6; i++){
cout << a[i] << " ";
}
return 0;
}
10 6 5 3 7 -2
- 🅱结构体数组的排序
如果想将结构体按照某个元素从大到小排序，可以如下实现：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct node{
int x, y;
}ssd[10];
bool cmp(node a, node b){
return a.x > b.x; // 按照x的值从大到小对结构体数组排序
}
int main(){
ssd[0].x = 2;
ssd[0].y = 2;
ssd[1].x = 1;
ssd[1].y = 3;
ssd[2].x = 3;
ssd[2].y = 1;
sort(ssd, ssd + 3, cmp);
for(int i = 0; i < 3; i++){
printf("%d %d\n", ssd[i].x, ssd[i].y);
}
return 0;
}
3 1
2 2
1 3
如果想先按照x从大到小排序，但是x相当的情况下，按照y的大小从小到大排序
bool cmp(node a, node b){
if(a.x != b.x) return a.x > b.x;
else return a.y < b.y;
}
- 🅾容器的排序
在STL标准容器中，只有vector，string，queue可以使用sort，因为想set，map这种容器是用红黑树实现的，本身就是有序的，所以不允许使用sort排序
以vector为例
#include<stdio.h>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
bool cmp(int a, int b){
return a > b;
}
int main(){
vector<int> vi;
vi.push_back(3);
vi.push_back(1);
vi.push_back(2);
sort(vi.begin(), vi.end(), cmp); // 对整个vector排序
for(int i = 0; i < 3; i++){
printf("%d ", vi[i]);
}
return 0;
}
3 2 1
lower_bound() 和 upper_bound()
这两个函数需要用在一个有序数组或者容器中
lower_bound(first, last, val)用来寻找在数组或者容器的[first, last)范围内第一个大于等于val的元素的位置，如果是数组，则返回该位置的指针；如果是容器，则返回该位置的迭代器。
upper_bound(first, last, val)用来寻找在数组或者容器的[first, last)范围内第一个大于val的元素的位置，如果是数组，则返回该位置的指针；如果是容器，则返回该位置的迭代器。
若数组或者容器中没有需要找到的元素，则这两个函数均返回可以 插入该元素的位置的指针或者迭代器。这两个函数的复杂度均为O(log(last - first))
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
int a[10] = {1, 2, 2, 3, 3, 3, 5, 5, 5, 5};
// 寻找-1
int* lowerPos = lower_bound(a, a + 10, -1);
int* upperPos = upper_bound(a, a + 10, -1);
printf("%d, %d\n", lowerPos - a, upperPos - a);
// 寻找2
lowerPos = lower_bound(a, a + 10, 2);
upperPos = upper_bound(a, a + 10, 2);
printf("%d, %d\n", lowerPos - a, upperPos - a);
// 寻找4
lowerPos = lower_bound(a, a + 10, 4);
upperPos = upper_bound(a, a + 10, 4);
printf("%d, %d\n", lowerPos - a, upperPos - a);
return 0;
}
0, 0
1, 3
6, 6
如果只是想要获得欲查元素的下标，就可以不使用临时指针，而直接令返回值减去数组首地址即可
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
int a[10] = {1, 2, 2, 3, 3, 3, 5, 5, 5, 5};
// 寻找3
printf("%d, %d", lower_bound(a, a + 10, 3) - a, upper_bound(a, a + 10, 3) - a);
return 0;
}
3 6
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