STL算法库的基本知识-猿码集

1. STL算法库的介绍

STL算法库是C++ STL标准库中的一部分，全称为Standard Template Library Algorithm。这个库中包含了一系列的算法函数，概括了常见的算法操作。STL算法库主要解决的问题是如何让程序员更加容易使用STL标准库，并为数据结构和算法提供一个一致、高效的实现。

2. STL算法库的常用函数

2.1 选择算法

选择算法是从一个序列中选择一个或多个元素的算法。STL算法库中的选择算法包括：min_element和max_element。其中，min_element返回序列中最小元素的指针，max_element返回序列中最大元素的指针。下面是一个简单的例子：


vector<int> v {1, 2, 3, 4, 5};
auto it = min_element(v.begin(), v.end());
cout << *it << endl; // 输出 1

2.2 排序算法

排序算法将一个序列按照顺序重新排列。STL算法库中的排序算法包括：sort和partial_sort。其中，sort是最常用的排序算法，可以对整个序列排序；partial_sort只对前k个元素排序。下面是一个简单的例子：


vector<int> v {5, 3, 1, 4, 2};
sort(v.begin(), v.end());
for(auto i: v) {
    cout << i << ' ';
} // 输出 1 2 3 4 5

2.3 查找算法

查找算法是在序列中查找指定元素的算法。STL算法库中的查找算法包括：find和binary_search。其中，find查找序列中是否存在指定元素，成功返回元素的迭代器，否则返回end()；binary_search查找序列是否有序，如果有序，则返回true，否则返回false。下面是一个简单的例子：


vector<int> v {1, 2, 3, 4, 5};
auto it = find(v.begin(), v.end(), 3);
if(it != v.end()) {
    cout << "找到了3" << endl;
} else {
    cout << "没找到3" << endl;
} // 输出 找到了3

2.4 归并算法

归并算法是将两个已经排序的序列合并成一个有序序列的算法。STL算法库中的归并算法包括：merge。下面是一个简单的例子：


vector<int> a {1, 3, 5};
vector<int> b {2, 4, 6};
vector<int> c(6);
merge(a.begin(), a.end(), b.begin(), b.end(), c.begin());
for(auto i: c) {
    cout << i << ' ';
} // 输出 1 2 3 4 5 6

3. STL算法库的注意事项

在使用STL算法库的过程中，需要注意以下几点事项：

3.1 算法的适用范围

STL算法库提供了一系列常见的算法函数，但并不是所有算法都适用于所有的数据结构。需要根据具体的数据结构选择适合的算法，否则会导致错误的结果。例如，对于一个无序序列，不能使用binary_search函数。因此，在使用STL算法库时，需要了解函数的适用范围，并根据具体情况选择合适的算法。

3.2 排序算法的默认比较方式

STL算法库中的排序算法，默认使用less作为比较函数，即将元素按照升序排序。可以通过传入greater作为比较函数，改为降序排序。例如：


vector<int> v {5, 3, 1, 4, 2};
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
for(auto i: v) {
    cout << i << ' ';
} // 输出 5 4 3 2 1

3.3 算法函数中的参数类型

STL算法库中的算法函数并不要求其参数类型必须是容器，只需要保证参数类型可以使用迭代器进行遍历即可。因此，可以使用数组、指针、字符串等类型的数据来调用算法函数。需要注意的是，算法函数需要参数类型的支持，例如，对于一个普通指针，不能使用advance()函数操作。

3.4 算法函数的实现方式

STL算法库中的算法函数在实现时，考虑了复制和赋值等操作的效率。因此，在实现算法函数时，可能会存在一些隐含的迭代器数据复制和赋值操作，需要注意效率问题。

4. 总结

STL算法库提供了一系列的常见算法函数，以统一的方式实现数据结构和算法。在使用STL算法库时，需要注意函数的适用范围、排序算法的默认比较方式、算法函数中参数类型和实现方式等问题。通过合适的使用STL算法库，可以大大提高程序的开发效率和运行效率。

STL算法库的基本知识