bilibiliC++80-84_STL- 常用算法_查找

╰半夏微凉° 2022-10-30 05:13 122阅读 0赞

### 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

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <algorithm>
    #include <vector>
    #include <string>
    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;
    	}
    }
    
    class Person { 
    public:
    	Person(string name, int age)
    	{ 
    		this->m_Name = name;
    		this->m_Age = age;
    	}
    	//重载==
    	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);
    
    	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
    	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 请按任意键继续. . . */

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）

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <algorithm>
    #include <vector>
    #include <string>
    
    //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 请按任意键继续. . . */

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

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <algorithm>
    #include <vector>
    
    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 请按任意键继续. . . */

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

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <algorithm>
    #include <vector>
    
    void test01()
    { 
    	vector<int>v;
    
    	for (int i = 0; i < 10; i++)
    	{ 
    		v.push_back(i);
    	}
    	//二分查找
    	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 请按任意键继续. . .*/

\*\*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

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <algorithm>
    #include <vector>
    
    //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(v.begin(), v.end(), 4);
    
    	cout << "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;
    	}
    	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 << "num = " << num << endl;
    }
    int main() { 
    
    	test01();
    
    	test02();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }
    /* 4的个数为： 3 num = 3 请按任意键继续. . .*/

**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

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <algorithm>
    #include <vector>
    
    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4的个数为： 4 小于35岁的个数：2 请按任意键继续. . .*/

**总结：** 按值统计用count，按条件统计用count\_if