1 概述
STL算法部分主要由头文件<algorithm>,<numeric>,<functional>组成。要使用 STL中的算法函数必须包含头文件<algorithm>，对于数值算法须包含<numeric>，<functional>中则定义了一些模板类，用来声明函数对象。
2 常用算法介绍
STL中算法大致分为四类：
- 非可变序列算法：指不直接修改其所操作的容器内容的算法。
- 可变序列算法：指可以修改它们所操作的容器内容的算法。
- 排序算法：包括对序列进行排序和合并的算法、搜索算法以及有序序列上的集合操作。
- 数值算法：对容器内容进行数值计算。
细致分类可分为13类，由于算法过多，所以不一一做介绍，只选取几个最常用的算法介绍。
2.1 查找算法
查找算法共13个，包含在<algorithm>头文件中，用来提供元素排序策略，这里只列出一部分算法：
- adjacent_find: 在iterator对标识元素范围内，查找一对相邻重复元素，找到则返回指向这对元素的第一个元素的ForwardIterator。否则返回last。重载版本使用输入的二元操作符代替相等的判断。
- count: 利用等于操作符，把标志范围内的元素与输入值比较，返回相等元素个数。
- count_if: 利用输入的操作符，对标志范围内的元素进行操作，返回结果为true的个数。
- binary_search: 在有序序列中查找value，找到返回true。重载的版本实用指定的比较函数对象或函数指针来判断相等。
- equal_range: 功能类似equal，返回一对iterator，第一个表示lower_bound，第二个表示upper_bound。
- find: 利用底层元素的等于操作符，对指定范围内的元素与输入值进行比较。当匹配时，结束搜索，返回指向该元素的Iterator。
- find_if: 使用输入的函数代替等于操作符执行find。
- search: 给出两个范围，返回一个ForwardIterator，查找成功指向第一个范围内第一次出现子序列(第二个范围)的位置，查找失败指向last1。重载版本使用自定义的比较操作。
- search_n: 在指定范围内查找val出现n次的子序列。重载版本使用自定义的比较操作。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 6, 7, 8 };
vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
/*** adjacent_find: 在iterator对标识元素范围内，查找一对相邻重复元素 ***/
//原型： _FwdIt adjacent_find(_FwdIt _First, _FwdIt _Last)
cout << "adjacent_find: ";
cout << *adjacent_find(iv.begin(), iv.end()) << endl;
/*** count: 利用等于操作符，把标志范围内的元素与输入值比较，返回相等元素个数。 ***/
//原型： count(_InIt _First, _InIt _Last, const _Ty& _Val)
cout << "count(==7): ";
cout << count(iv.begin(), iv.end(), 6) << endl;//统计6的个数
/*** count_if: 利用输入的操作符，对标志范围内的元素进行操作，返回结果为true的个数。 ***/
//原型： count_if(_InIt _First, _InIt _Last, _Pr _Pred)
//统计小于7的元素的个数 :9个
cout << "count_if(<7): ";
cout << count_if(iv.begin(), iv.end(), bind2nd(less<int>(), 7)) << endl;
/*** binary_search: 在有序序列中查找value，找到返回true。 ***/
//原型： bool binary_search(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)
cout << "binary_search: ";
cout << binary_search(iv.begin(), iv.end(), 4) << endl; //找到返回true
/*** equal_range: 功能类似equal，返回一对iterator，第一个表示lower_bound，第二个表示upper_bound。 ***/
//原型： equal_range(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)
pair<vector<int>::iterator, vector<int>::iterator> pairIte;
pairIte = equal_range(iv.begin(), iv.end(), 3);
cout << "pairIte.first:" << *(pairIte.first) << endl;//lowerbound 3
cout << "pairIte.second:" << *(pairIte.second) << endl; //upperbound 4
/*** find: 利用底层元素的等于操作符，对指定范围内的元素与输入值进行比较。 ***/
//原型： _InIt find(_InIt _First, _InIt _Last, const _Ty& _Val)
cout << "find: ";
cout << *find(iv.begin(), iv.end(), 4) << endl; //返回元素为4的元素的下标位置
/*** find_if: 使用输入的函数代替等于操作符执行find。 ***/
//原型： _InIt find_if(_InIt _First, _InIt _Last, _Pr _Pred)
cout << "find_if: " << *find_if(iv.begin(), iv.end(), bind2nd(greater<int>(), 2)) << endl; //返回大于2的第一个元素的位置：3
/*** search: 给出两个范围，返回一个ForwardIterator，查找成功指向第一个范围内第一次出现子序列的位置。 ***/
//原型： _FwdIt1 search(_FwdIt1 _First1, _FwdIt1 _Last1, _FwdIt2 _First2, _FwdIt2 _Last2)
//在iv中查找 子序列 2 3 第一次出现的位置的元素
int iarr3[3] = { 2, 3 };
vector<int> iv3(iarr3, iarr3 + 2);
cout << "search: " << *search(iv.begin(), iv.end(), iv3.begin(), iv3.end()) << endl;
/*** search_n: 在指定范围内查找val出现n次的子序列。 ***/
//原型： _FwdIt1 search_n(_FwdIt1 _First1, _FwdIt1 _Last1, _Diff2 _Count, const _Ty& _Val)
//在iv中查找 2个6 出现的第一个位置的元素
cout << "search_n: " << *search_n(iv.begin(), iv.end(), 2, 6) << endl;
return 0;
}
/*
adjacent_find: 6
count(==7): 3
count_if(<7): 9
binary_search: 1
pairIte.first:3
pairIte.second:4
find: 4
find_if: 3
search: 2
search_n: 6
*/2.2 排序和通用算法
排序算法共14个，包含在<algorithm>头文件中，用来判断容器中是否包含某个值，这里只列出一部分算法：
- merge: 合并两个有序序列，存放到另一个序列。重载版本使用自定义的比较。
- random_shuffle: 对指定范围内的元素随机调整次序。重载版本输入一个随机数产生操作。
- nth_element: 将范围内的序列重新排序，使所有小于第n个元素的元素都出现在它前面，而大于它的都出现在后面。重载版本使用自定义的比较操作。
- reverse: 将指定范围内元素重新反序排序。
- sort: 以升序重新排列指定范围内的元素。重载版本使用自定义的比较操作。
- stable_sort: 与sort类似，不过保留相等元素之间的顺序关系。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional> //定义了greater<int>()
using namespace std;
//要注意的技巧
template <class T>
struct display
{
void operator()(const T&x) const
{
cout << x << " ";
}
};
//如果想从大到小排序，可以采用先排序后反转的方式，也可以采用下面方法:
//自定义从大到小的比较器，用来改变排序方式
bool Comp(const int& a, const int& b) {
return a > b;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr1[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 6, 7, 8 };
vector<int> iv1(iarr1, iarr1 + sizeof(iarr1) / sizeof(int));
vector<int> iv2(iarr1 + 4, iarr1 + 8); //4 5 6 6
vector<int> iv3(15);
/*** merge: 合并两个有序序列，存放到另一个序列 ***/
//iv1和iv2合并到iv3中（合并后会自动排序）
merge(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin(), iv2.end(), iv3.begin());
cout << "merge合并后: ";
for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** random_shuffle: 对指定范围内的元素随机调整次序。 ***/
int iarr2[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
vector<int> iv4(iarr2, iarr2 + sizeof(iarr2) / sizeof(int));
//打乱顺序
random_shuffle(iv4.begin(), iv4.end());
cout << "random_shuffle打乱后: ";
for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** nth_element: 将范围内的序列重新排序。 ***/
//将小于iv.begin+5的放到左边
nth_element(iv4.begin(), iv4.begin() + 5, iv4.end());
cout << "nth_element重新排序后: ";
for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** reverse: 将指定范围内元素重新反序排序。 ***/
reverse(iv4.begin(), iv4.begin());
cout << "reverse翻转后: ";
for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** sort: 以升序重新排列指定范围内的元素。 ***/
//sort(iv4.begin(), iv4.end(), Comp); //也可以使用自定义Comp()函数
sort(iv4.begin(), iv4.end(), greater<int>());
cout << "sort排序（倒序）: ";
for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** stable_sort: 与sort类似，不过保留相等元素之间的顺序关系。 ***/
int iarr3[] = { 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6 };
vector<int> iv5(iarr3, iarr3 + sizeof(iarr3) / sizeof(int));
stable_sort(iv5.begin(), iv5.end(), greater<int>());
cout << "stable_sort排序（倒序）: ";
for_each(iv5.begin(), iv5.end(), display<int>());
cout << endl;
return 0;
}
/*
merge合并后: 0 1 2 3 4 4 5 5 6 6 6 6 6 7 8
random_shuffle打乱后: 8 1 6 2 0 5 7 3 4
nth_element重新排序后: 0 1 2 3 4 5 6 7 8
reverse翻转后: 0 1 2 3 4 5 6 7 8
sort排序（倒序）: 8 7 6 5 4 3 2 1 0
stable_sort排序（倒序）: 6 5 4 4 3 3 2 1 0
*/2.3 删除和替换算法
删除和替换算法共15个，包含在<numeric>头文件中，这里只列出一部分算法：
- copy: 复制序列。
- copy_backward: 与copy相同，不过元素是以相反顺序被拷贝。
- remove: 删除指定范围内所有等于指定元素的元素。注意，该函数不是真正删除函数。内置函数不适合使用remove和remove_if函数。
- remove_copy: 将所有不匹配元素复制到一个制定容器，返回OutputIterator指向被拷贝的末元素的下一个位置。
- remove_if: 删除指定范围内输入操作结果为true的所有元素。
- remove_copy_if: 将所有不匹配元素拷贝到一个指定容器。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional> //定义了greater<int>()
using namespace std;
template <class T>
struct display
{
void operator()(const T&x) const
{
cout << x << " ";
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr1[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
vector<int> iv1(iarr1, iarr1 + sizeof(iarr1) / sizeof(int));
vector<int> iv2(9);
/*** copy: 复制序列 ***/
// 原型： _OutIt copy(_InIt _First, _InIt _Last,_OutIt _Dest)
copy(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin());
cout << "copy(iv2): ";
for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** copy_backward: 与copy相同，不过元素是以相反顺序被拷贝。 ***/
// 原型： _BidIt2 copy_backward(_BidIt1 _First, _BidIt1 _Last,_BidIt2 _Dest)
copy_backward(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.rend());
cout << "copy_backward(iv2): ";
for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** remove: 删除指定范围内所有等于指定元素的元素。 ***/
// 原型： _FwdIt remove(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)
remove(iv1.begin(), iv1.end(), 5); //删除元素5
cout << "remove(iv1): ";
for_each(iv1.begin(), iv1.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** remove_copy: 将所有不匹配元素复制到一个制定容器，返回OutputIterator指向被拷贝的末元素的下一个位置。 ***/
// 原型： _OutIt remove_copy(_InIt _First, _InIt _Last,_OutIt _Dest, const _Ty& _Val)
vector<int> iv3(8);
remove_copy(iv1.begin(), iv1.end(), iv3.begin(), 4); //去除4 然后将一个容器的元素复制到另一个容器
cout << "remove_copy(iv3): ";
for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** remove_if: 删除指定范围内输入操作结果为true的所有元素。 ***/
// 原型： _FwdIt remove_if(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred)
remove_if(iv3.begin(), iv3.end(), bind2nd(less<int>(), 6)); // 将小于6的元素 "删除"
cout << "remove_if(iv3): ";
for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** remove_copy_if: 将所有不匹配元素拷贝到一个指定容器。 ***/
//原型： _OutIt remove_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last,_OutIt _Dest, _Pr _Pred)
// 将iv1中小于6的元素 "删除"后，剩下的元素再复制给iv3
remove_copy_if(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin(), bind2nd(less<int>(), 4));
cout << "remove_if(iv2): ";
for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>());
cout << endl;
return 0;
}
/*
copy(iv2): 0 1 2 3 4 5 6 7 8
copy_backward(iv2): 8 7 6 5 4 3 2 1 0
remove(iv1): 0 1 2 3 4 6 7 8 8
remove_copy(iv3): 0 1 2 3 6 7 8 8
remove_if(iv3): 6 7 8 8 6 7 8 8
remove_if(iv2): 4 6 7 8 8 3 2 1 0
*/对 remove_if 的扩展
#include <algorithm>
forward_iterator remove_if( forward_iterator start, forward_iterator end, Predicate p ); 函数remove_if()移除序列[start, end)中所有应用于谓词p返回true的元素。此函数返回一个指向被修剪的序列的最后一个元素迭代器。
记住, remove_if()并不会实际移除序列[start, end)中的元素；如果在一个容器上应用remove_if()， 容器的长度并不会改变(remove_if()不可能仅通过迭代器改变容器的属性)，所有的元素都还在容器里面。实际做法是，remove_if()将所有应该移除的元素都移动到了容器尾部并返回一个分界的迭代器。移除的所有元素仍然可以通过返回的迭代器访问到。为了实际移除元素，你必须对容器自行调用erase()以擦除需要移除的元素。这也是erase-remove idiom名称的由来:
container.erase(remove_if(container.begin(), container.end(), pred), container.end()); - replace: 将指定范围内所有等于vold的元素都用vnew代替。
- replace_copy: 与replace类似，不过将结果写入另一个容器。
- replace_if: 将指定范围内所有操作结果为true的元素用新值代替。
- replace_copy_if: 与replace_if，不过将结果写入另一个容器。
- swap: 交换存储在两个对象中的值。
- swap_range: 将指定范围内的元素与另一个序列元素值进行交换。
- unique: 清除序列中重复元素，和remove类似，它也不能真正删除元素。重载版本使用自定义比较操作。
- unique_copy: 与unique类似，不过把结果输出到另一个容器。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional> //定义了greater<int>()
using namespace std;
template <class T>
struct display
{
void operator()(const T&x) const
{
cout << x << " ";
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr[] = { 8, 10, 7, 8, 6, 6, 7, 8, 6, 7, 8 };
vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
/*** replace: 将指定范围内所有等于vold的元素都用vnew代替。 ***/
// 原型： void replace(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval)
//将容器中6 替换为 3
replace(iv.begin(), iv.end(), 6, 3);
cout << "replace(iv): ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); //由于_X是static 所以接着 增长
cout << endl; //iv:8 10 7 8 3 3 7 8 3 7 8
/*** replace_copy: 与replace类似，不过将结果写入另一个容器。 ***/
// 原型： _OutIt replace_copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, const _Ty& _Oldval, const _Ty& _Newval)
vector<int> iv2(12);
//将容器中3 替换为 5，并将结果写入另一个容器。
replace_copy(iv.begin(), iv.end(), iv2.begin(), 3, 5);
cout << "replace_copy(iv2): ";
for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>());
cout << endl; //iv2:8 10 7 8 5 5 7 8 5 7 8 0（最后y一个残留元素）
/*** replace_if: 将指定范围内所有操作结果为true的元素用新值代替。 ***/
// 原型： void replace_if(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred, const _Ty& _Val)
//将容器中小于 5 替换为 2
replace_if(iv.begin(), iv.end(), bind2nd(less<int>(), 5), 2);
cout << "replace_copy(iv): ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl; //iv:8 10 7 8 2 5 7 8 2 7 8
/*** replace_copy_if: 与replace_if，不过将结果写入另一个容器。 ***/
// 原型： _OutIt replace_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred, const _Ty& _Val)
//将容器中小于 5 替换为 2，并将结果写入另一个容器。
replace_copy_if(iv.begin(), iv.end(), iv2.begin(), bind2nd(equal_to<int>(), 8), 9);
cout << "replace_copy_if(iv2): ";
for_each(iv2.begin(), iv2.end(), display<int>());
cout << endl; //iv2:9 10 7 8 2 5 7 9 2 7 8 0(最后一个残留元素)
int iarr3[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, };
vector<int> iv3(iarr3, iarr3 + sizeof(iarr3) / sizeof(int));
int iarr4[] = { 8, 10, 7, 8, 6, 6, 7, 8, 6, };
vector<int> iv4(iarr4, iarr4 + sizeof(iarr4) / sizeof(int));
/*** swap: 交换存储在两个对象中的值。 ***/
// 原型： _OutIt replace_copy_if(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred, const _Ty& _Val)
//将两个容器中的第一个元素交换
swap(*iv3.begin(), *iv4.begin());
cout << "swap(iv3): ";
for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** swap_range: 将指定范围内的元素与另一个序列元素值进行交换。 ***/
// 原型： _FwdIt2 swap_ranges(_FwdIt1 _First1, _FwdIt1 _Last1, _FwdIt2 _Dest)
//将两个容器中的全部元素进行交换
swap_ranges(iv4.begin(), iv4.end(), iv3.begin());
cout << "swap_range(iv3): ";
for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** unique: 清除序列中相邻的重复元素，和remove类似，它也不能真正删除元素。 ***/
// 原型： _FwdIt unique(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Pr _Pred)
unique(iv3.begin(), iv3.end());
cout << "unique(iv3): ";
for_each(iv3.begin(), iv3.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** unique_copy: 与unique类似，不过把结果输出到另一个容器。 ***/
// 原型： _OutIt unique_copy(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Pr _Pred)
unique_copy(iv3.begin(), iv3.end(), iv4.begin());
cout << "unique_copy(iv4): ";
for_each(iv4.begin(), iv4.end(), display<int>());
cout << endl;
return 0;
}
/*
replace(iv): 8 10 7 8 3 3 7 8 3 7 8
replace_copy(iv2): 8 10 7 8 5 5 7 8 5 7 8 0
replace_copy(iv): 8 10 7 8 2 2 7 8 2 7 8
replace_copy_if(iv2): 9 10 7 9 2 2 7 9 2 7 9 0
swap(iv3): 8 1 2 3 4 5 6 7 8
swap_range(iv3): 0 10 7 8 6 6 7 8 6
unique(iv3): 0 10 7 8 6 7 8 6 6
unique_copy(iv4): 0 10 7 8 6 7 8 6 8
*/2.4 排列组合算法
排列组合算法共2个，包含在<algorithm>头文件中，用来提供计算给定集合按一定顺序的所有可能排列组合，这里全部列出：
- next_permutation: 取出当前范围内的排列，并重新排序为下一个字典序排列。重载版本使用自定义的比较操作。
- prev_permutation: 取出指定范围内的序列并将它重新排序为上一个字典序排列。如果不存在上一个序列则返回false。重载版本使用自定义的比较操作。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
template <class T>
struct display
{
void operator()(const T&x) const
{
cout << x << " ";
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr[] = { 12, 17, 20, 22, 23, 30, 33, 40 };
vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
/*** next_permutation: 取出当前范围内的排列，并重新排序为下一个字典序排列。***/
// 原型： bool next_permutation(_BidIt _First, _BidIt _Last)
//生成下一个排列组合（字典序）
next_permutation(iv.begin(), iv.end());
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** prev_permutation: 取出指定范围内的序列并将它重新排序为上一个字典序排列。 ***/
// 原型： bool prev_permutation(_BidIt _First, _BidIt _Last)
prev_permutation(iv.begin(), iv.end());
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
return 0;
}
/*
12 17 20 22 23 30 40 33
12 17 20 22 23 30 33 40
*/2.5 数值算法
数值算法共4个，包含在<numeric>头文件中，分别是：
- accumulate: iterator对标识的序列段元素之和，加到一个由val指定的初始值上。重载版本不再做加法，而是传进来的二元操作符被应用到元素上。
- partial_sum: 创建一个新序列，其中每个元素值代表指定范围内该位置前所有元素之和。重载版本使用自定义操作代替加法。
- inner_product: 对两个序列做内积(对应元素相乘，再求和)并将内积加到一个输入的初始值上。重载版本使用用户定义的操作。
- adjacent_difference: 创建一个新序列，新序列中每个新值代表当前元素与上一个元素的差。重载版本用指定二元操作计算相邻元素的差。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric> //数值算法
#include <iterator> //定义了ostream_iterator
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
vector<int> vec(arr, arr + 5);
vector<int> vec2(arr, arr + 5);
// accumulate: iterator对标识的序列段元素之和，加到一个由val指定的初始值上。
int temp;
int val = 0;
temp = accumulate(vec.begin(), vec.end(), val);
cout << "accumulate(val = 0): " << temp << endl;
val = 1;
temp = accumulate(vec.begin(), vec.end(), val);
cout << "accumulate(val = 1): " << temp << endl;
//inner_product: 对两个序列做内积(对应元素相乘，再求和)并将内积加到一个输入的初始值上。
//这里是：1*1 + 2*2 + 3*3 + 4*4 + 5*5
val = 0;
temp = inner_product(vec.begin(), vec.end(), vec2.begin(), val);
cout << "inner_product(val = 0): " << temp << endl;
//partial_sum: 创建一个新序列，其中每个元素值代表指定范围内该位置前所有元素之和。
//第一次，1 第二次，1+2 第三次，1+2+3 第四次，1+2+3+4
ostream_iterator<int> oit(cout, " "); //迭代器绑定到cout上作为输出使用
cout << "ostream_iterator: ";
partial_sum(vec.begin(), vec.end(), oit);//依次输出前n个数的和
cout << endl;
//第一次，1 第二次，1-2 第三次，1-2-3 第四次，1-2-3-4
cout << "ostream_iterator(minus): ";
partial_sum(vec.begin(), vec.end(), oit, minus<int>());//依次输出第一个数减去（除第一个数外到当前数的和）
cout << endl;
//adjacent_difference: 创建一个新序列，新序列中每个新值代表当前元素与上一个元素的差。
//第一次，1-0 第二次，2-1 第三次，3-2 第四次，4-3
cout << "adjacent_difference: ";
adjacent_difference(vec.begin(), vec.end(), oit); //输出相邻元素差值 后面-前面
cout << endl;
//第一次，1+0 第二次，2+1 第三次，3+2 第四次，4+3
cout << "adjacent_difference(plus): ";
adjacent_difference(vec.begin(), vec.end(), oit, plus<int>()); //输出相邻元素差值 后面-前面
cout << endl;
return 0;
}
/*
accumulate(val = 0): 15
accumulate(val = 1): 16
inner_product(val = 0): 55
ostream_iterator: 1 3 6 10 15
ostream_iterator(minus): 1 -1 -4 -8 -13
adjacent_difference: 1 1 1 1 1
adjacent_difference(plus): 1 3 5 7 9
*/2.6 生成和异变算法
生成和异变算法共6个，包含在<algorithm>头文件中，这里只列出一部分算法：
- fill: 将输入值赋给标志范围内的所有元素。
- fill_n: 将输入值赋给first到first+n范围内的所有元素。
- for_each: 用指定函数依次对指定范围内所有元素进行迭代访问，返回所指定的函数类型。该函数不得修改序列中的元素。
- generate: 连续调用输入的函数来填充指定的范围。
- generate_n: 与generate函数类似，填充从指定iterator开始的n个元素。
- transform: 将输入的操作作用与指定范围内的每个元素，并产生一个新的序列。重载版本将操作作用在一对元素上，另外一个元素来自输入的另外一个序列。结果输出到指定容器。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;
template <class T>
struct display
{
void operator()(const T&x) const
{
cout << x << " ";
}
};
// 作用类似于上面结构体，只不过只能显示int类型的数据
void printElem(int& elem)
{
cout << elem << " ";
}
template<class T>
struct plus2
{
void operator()(T&x)const
{
x += 2;
}
};
class even_by_two
{
private:
static int _x; // 注意静态变量
public:
int operator()()const
{
return _x += 2;
}
};
int even_by_two::_x = 0; // 初始化静态变量
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
/*** fill: 将输入值赋给标志范围内的所有元素。 ***/
// 原型： void fill(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, const _Ty& _Val)
fill(iv.begin(), iv.end(),5);
cout << "fill: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** fill_n: 将输入值赋给first到first+n范围内的所有元素。 ***/
// 原型： _OutIt fill_n(_OutIt _Dest, _Diff _Count, const _Ty& _Val)
fill_n(iv.begin(), 4, 3); // 赋4个3给iv
cout << "fill_n: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** for_each: 用指定函数依次对指定范围内所有元素进行迭代访问，返回所指定的函数类型。 ***/
// 原型： _Fn1 for_each(_InIt _First, _InIt _Last, _Fn1 _Func)
for_each(iv.begin(), iv.end(), plus2<int>()); // 每个元素+2
cout << "for_each: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), printElem); // 输出
cout << endl;
/*** generate: 连续调用输入的函数来填充指定的范围。 ***/
// 原型： void generate(_FwdIt _First, _FwdIt _Last, _Fn0 _Func)
// 使用even_by_two()函数返回的值，来填充容器iv
generate(iv.begin(), iv.end(), even_by_two());
cout << "generate: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** generate_n: 与generate函数类似，填充从指定iterator开始的n个元素。 ***/
// 原型： _OutIt generate_n(_OutIt _Dest, _Diff _Count, _Fn0 _Func)
// 使用even_by_two()函数返回的值，来填充容器iv的前三个值
generate_n(iv.begin(), 3, even_by_two());
cout << "generate_n: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); // 由于_X是static 所以接着 增长
cout << endl;
/*** transform: 将输入的操作作用与指定范围内的每个元素，并产生一个新的序列。 ***/
// 原型： _OutIt transform(_InIt _First, _InIt _Last, _OutIt _Dest, _Fn1 _Func)
//容器的所有值全部减2
transform(iv.begin(), iv.end(), iv.begin(), bind2nd(minus<int>(), 2));
cout << "transform: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>()); // 由于_X是static 所以接着 增长
cout << endl;
return 0;
}
/*
fill: 5 5 5 5 5 5 5 5 5
fill_n: 3 3 3 3 5 5 5 5 5
for_each: 5 5 5 5 7 7 7 7 7
generate: 2 4 6 8 10 12 14 16 18
generate_n: 20 22 24 8 10 12 14 16 18
transform: 18 20 22 6 8 10 12 14 16
*/2.7 关系算法
关系算法共8个，包含在<algorithm>头文件中，这里只列出一部分算法：
- equal: 如果两个序列在标志范围内元素都相等，返回true。重载版本使用输入的操作符代替默认的等于操作符。
- includes: 判断第一个指定范围内的所有元素是否都被第二个范围包含，使用底层元素的<操作符，成功返回true。重载版本使用用户输入的函数。
- max: 返回两个元素中较大一个。重载版本使用自定义比较操作。
- min: 返回两个元素中较小一个。重载版本使用自定义比较操作。
- max_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最大的元素。重载版本使用自定义比较操作。
- min_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最小的元素。重载版本使用自定义比较操作。
- mismatch: 并行比较两个序列，指出第一个不匹配的位置，返回一对iterator，标志第一个不匹配元素位置。如果都匹配，返回每个容器的last。重载版本使用自定义的比较操作。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
vector<int> iv1(iarr, iarr + 5);
vector<int> iv2(iarr, iarr + 9);
// equal: 如果两个序列在标志范围内元素都相等，返回true。
cout <<"equal: " << equal(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin()) << endl;// 1 表示相等，因为只比较跟 iv1长度大小的数组
//includes: 判断第一个指定范围内的所有元素是否都被第二个范围包含，使用底层元素的<操作符，成功返回true。
//判断判断iv2中元素是否都出现在iv1中
cout << "includes: " << includes(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin(), iv2.end()) << endl;
//max: 返回两个元素中较大一个。
cout << "max: " << max(iv1[0],iv1[1]) << endl;
//min: 返回两个元素中较小一个。
cout << "min: " << min(iv1[0], iv1[1]) << endl;
//max_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最大的元素。
cout << "max_element: " << *max_element(iv1.begin(), iv1.end()) << endl;
//min_element: 返回一个ForwardIterator，指出序列中最小的元素。
cout << "min_element: " << *min_element(iv1.begin(), iv1.end()) << endl;
// mismatch: 并行比较两个序列，指出第一个不匹配的位置，返回一对iterator，标志第一个不匹配元素位置。如果都匹配，返回每个容器的last。
pair<vector<int>::iterator, vector<int>::iterator> pa;
pa = mismatch(iv1.begin(), iv1.end(), iv2.begin());
if (pa.first == iv1.end()) // true 表示相等，因为只比较跟iv1长度大小的数组
cout << "第一个向量与第二个向量匹配" << endl;
else
{
cout << "两个向量不同点--第一个向量点:" << *(pa.first) << endl; //这样写很危险，应该判断是否到达end
cout << "两个向量不同点--第二个向量点:" << *(pa.second) << endl;
}
return 0;
}
/*
equal: 1
includes: 0
max: 2
min: 1
max_element: 5
min_element: 1
第一个向量与第二个向量匹配
*/2.8 集合算法
集合算法共4个，包含在<algorithm>头文件中，这里全部列出：
- set_union: 构造一个有序序列，包含两个序列中所有的不重复元素。重载版本使用自定义的比较操作。
- set_intersection: 构造一个有序序列，其中元素在两个序列中都存在。重载版本使用自定义的比较操作。
- set_difference: 构造一个有序序列，该序列仅保留第一个序列中存在的而第二个中不存在的元素。重载版本使用自定义的比较操作。
- set_symmetric_difference: 构造一个有序序列，该序列取两个序列的对称差集(并集-交集)。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;
template <class T>
struct display
{
void operator()(const T&x) const
{
cout << x << " ";
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr1[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
int iarr2[] = { 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 };
multiset<int> s1(iarr1, iarr1 + 6);
multiset<int> s2(iarr2, iarr2 + 7);
cout << "s1: ";
for_each(s1.begin(), s1.end(), display<int>());
cout << endl;
cout << "s2: ";
for_each(s2.begin(), s2.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** set_union: 构造一个有序序列，包含两个序列中所有的不重复元素。 ***/
// 原型： _OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest)
cout << "union of s1 and s2: ";
//两个集合合并，相同元素个数取 max(m,n)。
set_union(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout << endl;
/*** set_intersection: 构造一个有序序列，其中元素在两个序列中都存在。 ***/
// 原型： _OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest)
cout << "Intersection of s1 and s2: ";
//两个集合交集，相同元素个数取 min(m,n).
set_intersection(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout << endl;
/*** set_difference: 构造一个有序序列，该序列仅保留第一个序列中存在的而第二个中不存在的元素。 ***/
// 原型： _OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest)
cout << "Intersection of s1 and s2: ";
//两个集合差集 就是去掉S1中 的s2
set_difference(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout << endl;
/*** set_symmetric_difference: 构造一个有序序列，该序列取两个序列的对称差集(并集-交集)。 ***/
// 原型： _OutIt set_union(_InIt1 _First1, _InIt1 _Last1, _InIt2 _First2, _InIt2 _Last2, _OutIt _Dest)
cout << "Intersection of s1 and s2: ";
//两个集合对称差集：就是取两个集合互相没有的元素 。两个排序区间，元素相等指针后移，不等输出小的并前进
//相同元素的个数 abs(m-n)
set_symmetric_difference(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), s2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout << endl;
return 0;
}
/*
s1: 1 3 5 7 9 11
s2: 1 1 2 3 5 8 13
union of s1 and s2: 1 1 2 3 5 7 8 9 11 13
Intersection of s1 and s2: 1 3 5
Intersection of s1 and s2: 7 9 11
Intersection of s1 and s2: 1 2 7 8 9 11 13
*/2.9 堆算法
集合算法共4个，包含在<algorithm>头文件中，这里只列出一部分算法：
- make_heap: 把指定范围内的元素生成一个堆。重载版本使用自定义比较操作。
- pop_heap: 并不真正把最大元素从堆中弹出，而是重新排序堆。它把first和last-1交换，然后重新生成一个堆。可使用容器的back来访问被"弹出"的元素或者使用pop_back进行真正的删除。重载版本使用自定义的比较操作。
- push_heap: 假设first到last-1是一个有效堆，要被加入到堆的元素存放在位置last-1，重新生成堆。在指向该函数前，必须先把元素插入容器后。重载版本使用指定的比较操作。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
template <class T>
struct display
{
void operator()(const T&x) const
{
cout << x << " ";
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
int iarr[] = { 4, 5, 1, 3, 2 };
vector<int> iv(iarr, iarr + sizeof(iarr) / sizeof(int));
/*** make_heap: 把指定范围内的元素生成一个堆。 ***/
// 原型： void make_heap(_RanIt _First, _RanIt _Last)
make_heap(iv.begin(), iv.end());
cout << "make_heap: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** pop_heap: 并不真正把最大元素从堆中弹出，而是重新排序堆。 ***/
// 原型： void pop_heap(_RanIt _First, _RanIt _Last)
pop_heap(iv.begin(), iv.end());
iv.pop_back();
cout << "pop_heap: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
/*** push_heap: 假设first到last-1是一个有效堆，要被加入到堆的元素存放在位置last-1，重新生成堆。 ***/
// 原型： void push_heap(_RanIt _First, _RanIt _Last)
iv.push_back(6);
push_heap(iv.begin(), iv.end());
cout << "push_heap: ";
for_each(iv.begin(), iv.end(), display<int>());
cout << endl;
return 0;
}
/*
make_heap: 5 4 1 3 2
pop_heap: 4 3 1 2
push_heap: 6 4 1 2 3
*/参考：