C++ 算法库 <algorithm>

C++ 标准库中的 <algorithm> 头文件提供了一组用于操作容器（如数组、向量、列表等）的算法。这些算法包括排序、搜索、复制、比较等，它们是编写高效、可重用代码的重要工具。

<algorithm> 头文件定义了一组模板函数，这些函数可以应用于任何类型的容器，只要容器支持迭代器。这些算法通常接受两个或更多的迭代器作为参数，表示操作的起始和结束位置。

语法

大多数 <algorithm> 中的函数都遵循以下基本语法：

algorithm_name(container.begin(), container.end(), ...);

这里的 container 是一个容器对象，begin() 和 end() 是容器的成员函数，返回指向容器开始和结束的迭代器。

实例

1. 排序算法

函数：sort

定义：对容器中的元素进行排序。

语法：

sort(container.begin(), container.end(), compare_function);

其中 compare_function 是一个可选的比较函数，用于自定义排序方式。

实例

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

1 2 5 5 6 9

2. 搜索算法

函数：find

定义：在容器中查找与给定值匹配的第一个元素。

语法：

auto it = find(container.begin(), container.end(), value);

如果找到，it 将指向匹配的元素；如果没有找到，it 将等于 container.end()。

实例

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    auto it = std::find(numbers.begin(), numbers.end(), 3);

    if (it != numbers.end()) {
        std::cout << "Found: " << *it << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Value not found." << std::endl;
    }

    return 0;
}

输出结果：

Found: 3

3. 复制算法

函数：copy

定义：将一个范围内的元素复制到另一个容器或数组。

语法：

copy(source_begin, source_end, destination_begin);

实例：

实例

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> source = {1, 2, 3, 4, 5};
    int destination[5];
    std::copy(source.begin(), source.end(), destination);

    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << destination[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

1 2 3 4 5

4. 比较算法

函数：equal

定义：比较两个容器或两个范围内的元素是否相等。

语法：

bool result = equal(first1, last1, first2);

或

bool result = equal(first1, last1, first2, compare_function);

实例

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector<int> v2 = {1, 2, 3, 4, 5};

    bool are_equal = std::equal(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
    std::cout << (are_equal ? "Vectors are equal." : "Vectors are not equal.") << std::endl;

    return 0;
}

输出结果：

Vectors are equal.

<algorithm> 是 C++ 标准库中一个非常强大的工具，它提供了大量通用的算法，可以极大地简化编程