C++的std::algorithm库有哪些常用函数_C++算法库常用函数与示例汇总

C++中std::algorithm库提供高效容器操作算法，定义于头文件，配合迭代器使用。1. 查找类函数：std::find查找首现元素，std::count统计指定值个数，std::find_if查找满足谓词的第一个元素。示例中在vector中找5的位置并计数，用lambda查找偶数。2. 排序与相关操作：std::sort升序排序，std::reverse反转元素，std::is_sorted判断是否有序，std::unique去重（需配合erase）。示例对数据排序、反转并去重。3. 修改型算法：std::copy复制元素，std::fill填充区间，std::replace替换值，std::transform应用操作生成新结果。示例填充7、平方转换。4. 比较与逻辑操作：std::equal判断两区间相等，std::lexicographical_compare字典序比较，std::search查找子序列。示例验证两向量相等并定位子序列。多数算法不改变容器大小，删除需结合erase。掌握这些可提升代码效率与可读性。

在C++中，std::algorithm 库提供了大量用于操作容器的通用算法。这些函数定义在 red"> 头文件中，配合迭代器使用，能高效完成查找、排序、遍历、修改等任务。下面是一些最常用的函数及其使用示例。

1. 查找类函数

用于在范围内查找特定元素或满足条件的元素。

• std::find(begin, end, value)：在区间 [begin, end) 中查找第一个等于 value 的元素，返回其迭代器，未找到则返回 end。
• std::count(begin, end, value)：统计区间中等于 value 的元素个数。
• std::find_if(begin, end, pred)：查找第一个满足谓词 pred 的元素。

// 示例：查找和计数

#include 
#include 
#include 
std::vector nums = {1, 3, 5, 7, 5, 9};
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auto it = std::find(nums.begin(), nums.end(), 5);
if (it != nums.end()) {
std::cout << "找到元素，位置：" << it - nums.begin() << "\n";
}
int cnt = std::count(nums.begin(), nums.end(), 5);
std::cout << "数字5出现次数：" << cnt << "\n";
auto even = std::find_if(nums.begin(), nums.end(), [](int x) { return x % 2 == 0; });
if (even == nums.end()) {
std::cout << "没有偶数\n";
}

2. 排序与相关操作

对容器中的元素进行排序或判断有序性。

• std::sort(begin, end)：对区间内元素升序排序（可自定义比较函数）。
• std::reverse(begin, end)：反转区间中的元素顺序。
• std::is_sorted(begin, end)：判断是否已排序。
• std::unique(begin, end)：移除相邻重复元素（通常配合 erase 使用）。

// 示例：排序与去重

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std::vector data = {5, 2, 8, 2, 1, 5, 9};
std::sort(data.begin(), data.end());
// 结果：{1,2,2,5,5,8,9}
std::reverse(data.begin(), data.end());
// 结果：{9,8,5,5,2,2,1}
// 去重
auto last = std::unique(data.begin(), data.end());
data.erase(last, data.end());
// 结果：{9,8,5,2,1}

3. 修改型算法

用于复制、替换、填充等操作。

• std::copy(src_begin, src_end, dest_begin)：复制元素到另一区间。
• std::fill(begin, end, value)：将区间所有元素设为 value。
• std::replace(begin, end, old_val, new_val)：替换指定值。
• std::transform(begin, end, result, op)：对每个元素应用操作并存储结果。

// 示例：填充与转换

std::vector vec(5);
std::fill(vec.begin(), vec.end(), 7);  // 全部设为7
std::vector src = {1, 2, 3, 4};
std::vector dst(4);
std::transform(src.begin(), src.end(), dst.begin(), [](int x) { return x * x; });
// dst 变为 {1,4,9,16}

4. 比较与逻辑操作

判断两个序列是否相等，或是否存在某种关系。

• std::equal(a_begin, a_end, b_begin)：判断两个区间内容是否相等。
• std::lexicographical_compare(a1, a2, b1, b2)：字典序比较。
• std::search(sub_begin, sub_end, target_begin, target_end)：查找子序列。

// 示例：比较与搜索

std::vector a = {1,2,3}, b = {1,2,3};
if (std::equal(a.begin(), a.end(), b.begin())) {
    std::cout << "a 和 b 相等\n";
}
std::vector text = {1,2,3,4,5};
std::vector pattern = {3,4};
auto pos = std::search(text.begin(), text.end(), pattern.begin(), pattern.end());
if (pos != text.end()) {
std::cout << "子序列在位置 " << pos - text.begin() << "\n";
}

基本上就这些常用函数。掌握它们可以大幅提升代码效率和可读性。注意：大多数算法不改变容器大小，如需删除元素，常需配合容器自身的 erase 方法。