C++基础学习笔记（八）——提高编程PART3

参考链接：https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z/p=237&spm_id_from=pageDriver&vd_source=b4d9cee68649c8adcb1e266f7147cd5c

4 STL- 函数对象

4.1 函数对象

4.1.1 函数对象概念

概念：
重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象
函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数

本质：
函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数

4.1.2 函数对象使用

特点：
函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
函数对象可以作为参数传递

demo65:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;//1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
class MyAdd
{
public:int operator()(int v1, int v2){return v1 + v2;}
};
void test01()
{MyAdd myAdd;cout << myAdd(10, 10) << endl;
}//2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:MyPrint(){count = 0;}void operator()(string test){cout << test << endl;count++; //统计使用次数}int count; //内部自己的状态
};
void test02()
{MyPrint myPrint;myPrint("hello world");myPrint("hello world");myPrint("hello world");cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;
}//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint& mp, string test)
{mp(test);
}
void test03()
{MyPrint myPrint;doPrint(myPrint, "Hello C++");
}int main()
{test01();test02();test03();system("pause");return 0;
}

20
hello world
hello world
hello world
myPrint调用次数为： 3
Hello C++

总结：
仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。

4.2 谓词

4.2.1 谓词概念

概念：
返回bool类型的仿函数称为谓词
如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

4.2.2 一元谓词

demo66:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>//1.一元谓词
struct GreaterFive {bool operator()(int val) {return val > 5;}
};
void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}//查找容器中 有没有大于5的数字//GreaterFive() 匿名函数对象vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());if (it == v.end()) {cout << "没找到!" << endl;}else {cout << "找到:" << *it << endl;}
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

找到:6

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

4.2.3 二元谓词

demo67:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>//二元谓词
class MyCompare
{
public:bool operator()(int num1, int num2){return num1 > num2;}
};
void test01()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(40);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(50);//默认从小到大sort(v.begin(), v.end());for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;cout << "----------------------------" << endl;//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

10 20 30 40 50
----------------------------
50 40 30 20 10

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

4.3 内建函数对象

4.3.1 内建函数对象意义

概念：
STL内建了一些函数对象

分类:
算术仿函数
关系仿函数
逻辑仿函数

用法：
这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
使用内建函数对象，需要引入头文件 #include<functional>

4.3.2 算术仿函数

功能描述：
实现四则运算
其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：
template<class T> T plus<T> //加法仿函数
template<class T> T minus<T> //减法仿函数
template<class T> T multiplies<T> //乘法仿函数
template<class T> T divides<T> //除法仿函数
template<class T> T modulus<T> //取模仿函数
template<class T> T negate<T> //取反仿函数

demo68:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <functional>//negate
void test01()
{negate<int> n;cout << n(50) << endl;
}
//plus
void test02()
{plus<int> p;cout << p(10, 20) << endl;
}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

-50
30

总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 #include <functional>

4.3.3 关系仿函数

功能描述：
实现关系对比

仿函数原型：
template<class T> bool equal_to<T> //等于
template<class T> bool not_equal_to<T> //不等于
template<class T> bool greater<T> //大于
template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于
template<class T> bool less<T> //小于
template<class T> bool less_equal<T> //小于等于

demo69:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>//大于 greater
class MyCompare
{
public:bool operator()(int v1, int v2){return v1 > v2;}
};
void test01()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(50);v.push_back(40);v.push_back(20);for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;//自己实现仿函数//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());//STL内建仿函数 大于仿函数sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

10 30 50 40 20
50 40 30 20 10

总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

4.3.4 逻辑仿函数

功能描述：
实现逻辑运算

函数原型：
template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
template<class T> bool logical_or<T> //逻辑或
template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非

demo70:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>void test01()
{vector<bool> v;v.push_back(true);v.push_back(false);v.push_back(true);v.push_back(false);for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;//逻辑非 将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算vector<bool> v2;v2.resize(v.size()); //提前开辟空间transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>()); //搬运for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

1 0 1 0
0 1 0 1

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可

5 STL- 常用算法

概述:
算法主要是由头文件<algorithm> <functional> <numeric> 组成。

<algorithm> 是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
<numeric> 体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
<functional> 定义了一些模板类,用以声明函数对象。

5.1 常用遍历算法

学习目标：
掌握常用的遍历算法

算法简介：
for_each //遍历容器
transform //搬运容器到另一个容器中

5.1.1 for_each

功能描述：
实现遍历容器

函数原型：

for_each(iterator beg, iterator end, _func);

// 遍历算法 遍历容器元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _func 函数或者函数对象

demo71:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>//普通函数
void print01(int val)
{cout << val << " ";
}
//函数对象
class print02
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};
//for_each算法基本用法
void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}//遍历算法for_each(v.begin(), v.end(), print01);cout << endl;for_each(v.begin(), v.end(), print02());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

总结：for_each在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握

5.1.2 transform

功能描述：
搬运容器到另一个容器中

函数原型：

transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);

//beg1 源容器开始迭代器
//end1 源容器结束迭代器
//beg2 目标容器开始迭代器
//_func 函数或者函数对象

demo72:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>//常用遍历算法 搬运 transform
class TransForm
{
public:int operator()(int val){return val;}
};
class MyPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test01()
{vector<int>v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}vector<int>vTarget; //目标容器vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm());for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 请

总结： 搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运

5.2 常用查找算法

学习目标：
掌握常用的查找算法

算法简介：
find //查找元素
find_if //按条件查找元素
adjacent_find //查找相邻重复元素
binary_search //二分查找法
count //统计元素个数
count_if //按条件统计元素个数

5.2.1 find

功能描述：
查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()

函数原型：

find(iterator beg, iterator end, value);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素

demo73:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>//查找 内置数据类型
void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++) {v.push_back(i + 1);}//查找容器中是否有 5 这个元素vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);if (it == v.end()){cout << "没有找到!" << endl;}else{cout << "找到:" << *it << endl;}
}//查找 自定义数据类型
class Person {
public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}//重载== 让底层find知道如何对比Person数据类型bool operator==(const Person & p){if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){return true;}return false;}
public:string m_Name;int m_Age;
};void test02() {vector<Person> v;//创建数据Person p1("aaa", 10);Person p2("bbb", 20);Person p3("ccc", 30);Person p4("ddd", 40);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);Person pp("bbb", 20);vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), pp);if (it == v.end()){cout << "没有找到!" << endl;}else{cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;}
}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

找到:5
找到姓名:bbb 年龄: 20

总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器

5.2.2 find_if

功能描述：
按条件查找元素

函数原型：

find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）

demo74:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>//内置数据类型
class GreaterFive
{
public:bool operator()(int val){return val > 5;}
};
void test01() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++) {v.push_back(i + 1);}vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());if (it == v.end()) {cout << "没有找到!" << endl;}else {cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;}
}//自定义数据类型
class Person {
public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}
public:string m_Name;int m_Age;
};class Greater20
{
public:bool operator()(Person& p){return p.m_Age > 20;}
};void test02() {vector<Person> v;//创建数据Person p1("aaa", 10);Person p2("bbb", 20);Person p3("ccc", 30);Person p4("ddd", 40);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());if (it == v.end()){cout << "没有找到!" << endl;}else{cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;}
}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

找到大于5的数字:6
找到姓名:ccc 年龄: 30

总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略

5.2.3 adjacent_find

功能描述：
查找相邻重复元素

函数原型：

adjacent_find(iterator beg, iterator end);

// 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器

demo75:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>void test01()
{vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(5);v.push_back(2);v.push_back(4);v.push_back(4);v.push_back(3);//查找相邻重复元素vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());if (it == v.end()) {cout << "找不到!" << endl;}else {cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;}
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

找到相邻重复元素为:4

总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent_find算法

5.2.4 binary_search

功能描述：
查找指定元素是否存在

函数原型：

bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);

// 查找指定的元素，查到 返回true 否则false
// 注意: 在无序序列中不可用
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素

demo76:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>void test01()
{vector<int>v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}//二分查找//注意：容器必须是有序的序列（升序）//如果是无序序列，结果未知bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 2);if (ret){cout << "找到了" << endl;}else{cout << "未找到" << endl;}
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

找到了

总结：二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列

5.2.5 count

功能描述：
统计元素个数

函数原型：

count(iterator beg, iterator end, value);

// 统计元素出现次数
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 统计的元素

demo77:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>//内置数据类型
void test01()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(20);v.push_back(40);v.push_back(50);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(40);int num = count(v.begin(), v.end(), 40);cout << "40的个数为： " << num << endl;
}//自定义数据类型
class Person
{
public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}bool operator==(const Person& p){if (this->m_Age == p.m_Age){return true;}else{return false;}}string m_Name;int m_Age;
};
void test02()
{vector<Person> v;Person p1("刘备", 35);Person p2("关羽", 35);Person p3("张飞", 35);Person p4("赵云", 30);Person p5("曹操", 25);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);Person p("诸葛亮", 35);int num = count(v.begin(), v.end(), p);cout << "和诸葛亮同岁数的人员个数为：" << num << endl;
}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

40的个数为： 3
和诸葛亮同岁数的人员个数为：3

总结： 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 operator==

5.2.6 count_if

功能描述：
按条件统计元素个数

函数原型：

count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按条件统计元素出现次数
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 谓词

demo78:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>class Greater4
{
public:bool operator()(int val){return val >= 4;}
};
//内置数据类型
void test01()
{vector<int> v;v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(4);v.push_back(5);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(4);int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());cout << "大于等于4的个数为： " << num << endl;
}//自定义数据类型
class Person
{
public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}string m_Name;int m_Age;
};class AgeLess35
{
public:bool operator()(const Person& p){return p.m_Age < 35;}
};
void test02()
{vector<Person> v;Person p1("刘备", 35);Person p2("关羽", 35);Person p3("张飞", 35);Person p4("赵云", 30);Person p5("曹操", 25);v.push_back(p1);v.push_back(p2);v.push_back(p3);v.push_back(p4);v.push_back(p5);int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35());cout << "小于35岁的个数：" << num << endl;
}int main()
{test01();test02();system("pause");return 0;
}

大于等于4的个数为： 4
小于35岁的个数：2

总结：按值统计用count，按条件统计用count_if

5.3 常用排序算法

学习目标：
掌握常用的排序算法

算法简介：
sort //对容器内元素进行排序
random_shuffle //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
merge // 容器元素合并，并存储到另一容器中
reverse // 反转指定范围的元素

5.3.1 sort

功能描述：
对容器内元素进行排序

函数原型：

sort(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 谓词

demo79:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include<functional>void myPrint(int val)
{cout << val << " ";
}void test01() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(50);v.push_back(20);v.push_back(40);//sort默认从小到大排序sort(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);cout << endl;//从大到小排序sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

10 20 30 40 50
50 40 30 20 10

总结：sort属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握

5.3.2 random_shuffle

功能描述：
洗牌 指定范围内的元素随机调整次序

函数原型：

random_shuffle(iterator beg, iterator end);

// 指定范围内的元素随机调整次序
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器

demo80:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>
#include<ctime>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test01()
{srand((unsigned int)time(NULL));vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;//打乱顺序random_shuffle(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8 4 1 0 6 2 3 7 9 5

总结：random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子

5.3.3 merge

功能描述：
两个容器元素合并，并存储到另一容器中

函数原型：

merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 容器元素合并，并存储到另一容器中
// 注意: 两个容器必须是有序的
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 //
dest 目标容器开始迭代器

demo81:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test01()
{vector<int> v1;vector<int> v2;for (int i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);v2.push_back(i + 1);}//目标容器vector<int> vtarget;vtarget.resize(v1.size() + v2.size()); //目标容器需要提前开辟空间//合并 需要两个有序序列，而且顺序一致，比如均为升序merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin());for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10

总结：merge合并的两个容器必须的有序序列

5.3.4 reverse

功能描述：
将容器内元素进行反转

函数原型：

reverse(iterator beg, iterator end);

// 反转指定范围的元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器

demo82:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};void test01()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(50);v.push_back(20);v.push_back(40);cout << "反转前： " << endl;for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;cout << "反转后： " << endl;reverse(v.begin(), v.end());for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

反转前：
10 30 50 20 40
反转后：
40 20 50 30 10

总结：reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到

5.4 常用拷贝和替换算法

学习目标：
掌握常用的拷贝和替换算法

算法简介：
copy // 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace // 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if // 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
swap // 互换两个容器的元素

5.4.1 copy

功能描述：
容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

函数原型：

copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);

// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// dest 目标起始迭代器

demo83:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};void test01()
{vector<int> v1;for (int i = 0; i < 10; i++) {v1.push_back(i + 1);}vector<int> v2;v2.resize(v1.size());copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

总结：利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间

5.4.2 replace

功能描述：
将容器内指定范围的旧元素修改为新元素

函数原型：

replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);

// 将区间内旧元素 替换成 新元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// oldvalue 旧元素
// newvalue 新元素

demo84:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};void test01()
{vector<int> v;v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(20);v.push_back(40);v.push_back(50);v.push_back(10);v.push_back(20);cout << "替换前：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;//将容器中的20 替换成 2000cout << "替换后：" << endl;replace(v.begin(), v.end(), 20, 2000);for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

替换前：
20 30 20 40 50 10 20
替换后：
2000 30 2000 40 50 10 2000

总结：replace会替换区间内满足条件的元素

5.4.3 replace_if

功能描述:
将区间内满足条件的元素，替换成指定元素

函数原型：

replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);

// 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _pred 谓词
// newvalue 替换的新元素

demo85:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};class ReplaceGreater30
{
public:bool operator()(int val){return val >= 30;}
};
void test01()
{vector<int> v;v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(20);v.push_back(40);v.push_back(50);v.push_back(10);v.push_back(20);cout << "替换前：" << endl;for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;//将容器中大于等于的30 替换成 3000cout << "替换后：" << endl;replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

替换前：
20 30 20 40 50 10 20
替换后：
20 3000 20 3000 3000 10 20

总结：replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件

5.4.4 swap

功能描述：
互换两个容器的元素

函数原型：

swap(container c1, container c2);

// 互换两个容器的元素
// c1容器1
// c2容器2

demo86:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};void test01()
{vector<int> v1;vector<int> v2;for (int i = 0; i < 10; i++) {v1.push_back(i);v2.push_back(i + 100);}cout << "交换前： " << endl;for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());cout << endl;for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());cout << endl;cout << "-------------------" << endl;cout << "交换后： " << endl;swap(v1, v2);for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());cout << endl;for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

交换前：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 101 102 103 104 105 106 107 108 109
-------------------
交换后：
100 101 102 103 104 105 106 107 108 109
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

总结：swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型

5.5 常用算术生成算法

学习目标：
掌握常用的算术生成算法

注意：
算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include <numeric>

算法简介：
accumulate // 计算容器元素累计总和
fill // 向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

功能描述：
计算区间内 容器元素累计总和

函数原型：

accumulate(iterator beg, iterator end, value);

// 计算容器元素累计总和
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 起始值

demo87:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <numeric>void test01()
{vector<int> v;for (int i = 0; i <= 100; i++) {v.push_back(i);}//参数3  是起始累加值；如果改成1000，结果为6050int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);cout << "total = " << total << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

total = 5050

总结：accumulate使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用

5.5.2 fill

功能描述：
向容器中填充指定的元素

函数原型：

fill(iterator beg, iterator end, value);

// 向容器中填充元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 填充的值

demo88:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test01()
{vector<int> v;v.resize(10);//填充fill(v.begin(), v.end(), 100);for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

总结：利用fill可以将容器区间内元素填充为 指定的值

5.6 常用集合算法

学习目标：
掌握常用的集合算法

算法简介：
set_intersection // 求两个容器的交集
set_union // 求两个容器的并集
set_difference // 求两个容器的差集

5.6.1 set_intersection

功能描述：
求两个容器的交集

函数原型：

set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的交集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 //
dest 目标容器开始迭代器

demo89:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};
void test01()
{vector<int> v1;vector<int> v2;for (int i = 0; i < 10; i++){v1.push_back(i);v2.push_back(i + 5);}vector<int> vTarget;//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size())); //最特殊情况：大容器包含小容器//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址vector<int>::iterator itEnd =set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());cout << endl;cout << "如果用vTarget.end(),会返回整体的长度（其他用0 填充）"<< endl;for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(),myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

5 6 7 8 9
如果用vTarget.end(),会返回整体的长度（其他用0 填充）
5 6 7 8 9 0 0 0 0 0

总结：
求交集的两个集合必须的有序序列
目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置

5.6.2 set_union

功能描述：
求两个集合的并集

函数原型：

set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的并集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 //
dest 目标容器开始迭代器

demo90:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};void test01()
{vector<int> v1;vector<int> v2;for (int i = 0; i < 10; i++) {v1.push_back(i);v2.push_back(i + 5);}vector<int> vTarget;//取两个容器的和给目标容器开辟空间vTarget.resize(v1.size() + v2.size()); //最特殊情况：两个容器没有交集//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址vector<int>::iterator itEnd =set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

总结：
求并集的两个集合必须的有序序列
目标容器开辟空间需要两个容器相加
set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置

5.6.3 set_difference

功能描述：
求两个集合的差集

函数原型：

set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的差集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 //
dest 目标容器开始迭代器

demo91:

#include<iostream>
#include<string> 
using namespace std;
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>class myPrint
{
public:void operator()(int val){cout << val << " ";}
};void test01()
{vector<int> v1;vector<int> v2;for (int i = 0; i < 10; i++) {v1.push_back(i);v2.push_back(i + 5);}vector<int> vTarget;//取两个里面较大的值给目标容器开辟空间vTarget.resize(max(v1.size(), v2.size())); //最特殊情况：两容器无交集//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址cout << "v1与v2的差集为： " << endl;vector<int>::iterator itEnd =set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());cout << endl;cout << "v2与v1的差集为： " << endl;itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());cout << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

v1与v2的差集为：
0 1 2 3 4
v2与v1的差集为：
10 11 12 13 14

总结：
求差集的两个集合必须的有序序列
目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置