【C++】STL 算法概念和分类 ( STL 算法头文件 | STL 算法思想 - 数据与算法分离 | STL 算法迭代器 | STL 算法操作对象

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一、STL 算法概念

1、STL 算法头文件

标准模板库 STL 算法都定义在 <algorithm> , <numeric> 和 <functional> 三个头文件中 ;

使用 STL 标准模板库算法时 , 导入上述 3 个头文件 , 导入时根据需求导入即可 , 不必都导入 ;

#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <functional>

<algorithm> 头文件 是 3 个 STL 算法头文件中包含算法最多的一个 , 包含常用的 : 比较算法、交换算法、查找算法、遍历算法、复制算法、修改算法、反转算法、排序算法、合并算法等算法 ;
<numeric> 头文件 包含的算法较少 , 这些算法主要是在序列上面进行简单数学运算的模板函数 , 如 : 在序列上执行加减乘除操作 ;
<functional> 头文件 中只定义了一些模板类 , 这些模板类的作用是声明函数对象 ;

STL 标准模板库提供了实现算法的模板函数 , 借助这些模板函数 , 只需要几行代码 , 即可实现相应算法的复杂功能 , 极大地提升了开发效率和程序的可维护性 ;

2、STL 算法思想 - 数据与算法分离

STL 算法的核心思想是将算法和数据结构分离 , 使得算法可以独立于数据结构进行操作 ;

由于 STL 算法都是模板函数 , 算法不直接操作具体的数据类型 , 也就是说 STL 算法可以作用于各种不同的数据结构 , STL 算法的使用提高了代码的复用性和可维护性 ;

3、STL 算法迭代器

STL 算法通常通过迭代器来操作容器中的元素 ;

迭代器类似于指针 , 指向容器中的元素 , 可以通过 * 解引用操作符获取迭代器指向的元素 ;

迭代器可以用来遍历容器中的元素 , 并对元素进行读写访问操作 ;

STL 容器基本都定义了其本身所专用的迭代器 , 用以访问容器中的元素 ;

4、STL 算法操作对象

STL 算法操作对象是 " STL 容器中的元素 " , 所有的 STL 算法 , 操作容器元素时 , 会将 STL 容器中的内容复制一份 , 对容器中元素的副本进行操作 , 之后再将副本返回 ;

二、STL 算法分类

STL 算法分类 : 分为以下四类 ;文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-811958.html

① 非可变序列算法 : 此类算法不修改 STL 容器中的元素内容 , 如 : 搜索 / 计数 / 比较操作 ;
- 搜索算法 : search 查找子序列、find 查找元素、find_if 查找符合要求的元素、find_first_of 查找第一个符合要求的元素 ;
- 计数算法 : count 统计元素、count_if 统计符合条件的元素 ;
- 比较算法 : equal 等于、mismatch 不匹配元素、lexicographical_compare 字典序比较 ;
② 可变序列算法 : 此类算法可修改 STL 容器中的元素内容 , 如 : 插入 / 删除 / 替换操作 ;
- 删除算法 : remove 删除元素、remove_if 条件删除元素、remove_copy ;
- 修改算法 : for_each 遍历修改、transform 变换 ;
- 排序算法 : sort 排序、stable_sort 稳定排序、partial_sort 部分排序 ;
③ 排序算法 : 对 STL 容器中的元素进行的排序算法 / 合并算法 / 二分查找算法以及有序序列的集合容器上的算法 ;
④ 数值算法 : 对 STL 容器中的元素内容进行数值计算 ;

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