当前位置：首页 > article >正文

C++提高笔记（六）---STL函数对象、STL常用算法（遍历、查找）

article 2025/1/11 4:14:20

1、STL-函数对象

1.1函数对象

1.1.1函数对象概念

概念：

重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象

函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数

本质：函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数

1.1.2 函数对象使用

特点：

函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值

函数对象超出普通函数的概念，函数对象内部可以有自己的状态

函数对象可以作为参数传递

#include <iostream>
using namespace std;
#include<string>
//函数对象（仿函数）
//函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
//函数对象超出普通函数的概念，函数对象内部可以有自己的状态
//函数对象可以作为参数传递
class MyAdd
{
public:
    int operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 + v2;
    }
};
//1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
void test01()
{
    MyAdd myadd;
    cout << myadd(10, 10) << endl;
}
//2、函数对象超出普通函数的概念，函数对象内部可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
    MyPrint()
    {
        this->count = 0;
    }
    void operator()(string text)
    {
        cout << text << endl;
        this->count++;
    }
    int count;//内部自己状态
};
void test02()
{
    MyPrint myprint;
    myprint("hello world!");
    myprint("hello world!");
    myprint("hello world!");
    myprint("hello world!");
    cout << "MyPrint调用的次数：" << myprint.count << endl;
}
//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint& mp, string text)
{
    mp(text);
}
void test03()
{
    MyPrint myprint;
    doPrint(myprint, "hello C++");
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

20
hello world!
hello world!
hello world!
hello world!
MyPrint调用的次数：4
hello C++
请按任意键继续. . .

1.2谓词

1.2.1谓词对象

概念：

返回bool类型的仿函数称为谓词

如果operator（）接受一个参数，那么叫做一元谓词

如果operator（）接受二个参数，那么叫做二元谓词

1.2.2一元谓词

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//仿函数 返回值类型是bool数据类型  称为谓词
//如果operator（）接受一个参数，那么叫做一元谓词
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);
    }
    //查找容器中 是否有大于5的数字
    //GreaterFive() 匿名函数对象
    vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    if (it == v.end())
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到了大于5的数字为：" << *it << endl;
    }
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

找到了大于5的数字为：6
请按任意键继续. . .

1.2.3二元谓词

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//仿函数 返回值类型是bool数据类型  称为谓词
//二元谓词
class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int v1,int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};

void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(30);
    v.push_back(20);
    v.push_back(50);
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    sort(v.begin(), v.end());//默认升序
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    //使用函数对象，改变算法策略，变为降序
    sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
    cout << "---------------------------" << endl;
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

10 20 30 40 50
---------------------------
50 40 30 20 10
请按任意键继续. . .

1.3内建函数对象

1.3.1内建函数对象意义

概念：STL内建了一些函数对象

分类：
                算术仿函数
                关系仿函数
                逻辑仿函数

用法：这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同。使用内建函数对象，需要引入头文件#include<functional>

1.3.2算术仿函数

功能描述：实现四则运算。其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

template<class T>T plus<T>       //加法仿函数
template<class T>T minus<T>      //减法仿函数
template<class T>T multiplies<T> //乘法仿函数
template<class T>T divides<T>    //除法仿函数
template<class T>T modulus<T>    //取模仿函数
template<class T>T negate<T>     //取反仿函数

#include <iostream>
using namespace std;
#include<functional>//内建函数对象头文件
//内建函数对象 算术仿函数
//template<class T>T plus<T>       //加法仿函数
//template<class T>T minus<T>      //减法仿函数
//template<class T>T multiplies<T> //乘法仿函数
//template<class T>T divides<T>    //除法仿函数
//template<class T>T modulus<T>    //取模仿函数
//template<class T>T negate<T>     //取反仿函数
        
//negate 一元仿函数 取反仿函数
void test01()
{
    negate<int>n;
    cout << n(50) << endl;
}
//plus 二元仿函数 加法
void test02()
{
    plus<int>p;//默认传入同种数据类型，不能传入不同种数据类型
    cout << p(10, 20) << endl;
}
int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

-50
30
请按任意键继续. . .

1.3.3关系仿函数

功能描述：实现关系对比

仿函数原型：（最常用的是大于）

template<class T> bool equal_to<T>      //等于
template<class T> bool not_equal _to<T> //不等于
template<class T> bool greater<T>       //大于
template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于
template<class T> bool less<T>          //小于
template<class T> bool less_equal<T>    //小于等于

#include <iostream>
using namespace std;
#include<functional>//内建函数对象头文件
#include<vector>
#include<algorithm>
//内建函数对象 关系仿函数
//template<class T> bool equal_to<T>      //等于
//template<class T> bool not_equal _to<T> //不等于
//template<class T> bool greater<T>       //大于
//template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于
//template<class T> bool less<T>          //小于
//template<class T> bool less_equal<T>    //小于等于
                
//大于 greater                
class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(50);
    v.push_back(20);
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    //降序
    //sort(v.begin(), v.end(), MyCompare()); //自己重载仿函数
    sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());//内建函数对象（仿函数）greater，效果一致
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

10 30 40 50 20
50 40 30 20 10
请按任意键继续. . .

1.3.4逻辑仿函数

功能描述：实现逻辑运算

函数原型：

template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
template<class T> bool 1ogical_or<T>  //逻辑或
template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非

#include <iostream>
using namespace std;
#include<functional>//内建函数对象头文件
#include<vector>
#include<algorithm>
//内建函数对象 关系仿函数
//template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
//template<class T> bool 1ogical_or<T>  //逻辑或
//template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非
       
//逻辑非 logical_not                
void test01()
{
    vector<bool>v;
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);
    for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    //利用逻辑非，将容器v搬运到容器v2中，并执行取反的操作
    vector<bool>v2;
    v2.resize(v.size());
    transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());
    for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

1 0 1 0
0 1 0 1
请按任意键继续. . .

2、STL-常用算法

概述：

算法主要是由头文件<algorithm><functional><numeric>组成

<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个,范围涉及到比较,交换,查找,遍历操作,复制,修改等

<numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数

<functional>定义了一些模板类，用以声明函数对象

2.1 常用遍历算法

学习目标：掌握常用的遍历算法

算法简介：

for_each  //遍历容器
transform //搬运容器到另一个容器中

2.1.1 for_each

功能描述：实现遍历容器

函数原型：

for_each(iterator beg, iterator end, _func); 
// 遍历算法 遍历容器元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _func函数或者函数对象

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法 for_each
//普通函数
void print01(int val)
{
    cout << val << " ";
}
//仿函数
class print02
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << " ";
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    for_each(v.begin(), v.end(), print01);//普通函数放函数名
    cout << endl;
    for_each(v.begin(), v.end(), print02());//仿函数要放函数对象，加（）
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
请按任意键继续. . .

总结：for_each在实际开发中是最常用遍历方法，需要熟练掌握

2.1.2 transform

功能描述：搬运容器到另一个容器中

函数原型：

transform(iterator begl,iterator end1,iterator beg2,_func);
//beg1 源容器开始迭代器
//end1 源容器结束迭代器
//beg2 目标容器开始迭代器
//_func 函数或者函数对象

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法 transform
//仿函数
class Transform
{
public:
    int operator()(int v)
    {
        return v + 10;
    }
};

class MyPrint
{
public:
    void operator()(int v)
    {
        cout << v << " ";
    }
};

void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    vector<int>vTarget;//目标容器
    vTarget.resize(v.size());//目标容器 需要提前开辟空间，否则搬运不成功
    transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), Transform());//可以在最后一个函数对搬运的数据进行运算或者改变 例如这次加10
    for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());//仿函数要放函数对象，加（）
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
请按任意键继续. . .

2.2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

2.2.1 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，找到返回指定校置迭代器，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

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
//常用查找算法 find
//查找 内置数据类型
void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 5);
    if (pos == v.end())
    {
        cout << "没有找到！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到：" << *pos << endl;
    }
}

class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    //重载== 底层find知道如何对比Person数据类型
    bool operator==(const Person& p)
    {
        if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }

    string m_Name;
    int m_Age;
};

//查找 自定义数据类型
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);
    Person pp("bbb", 20);//查找有无与此人相同的人
    //放入到容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    //查找
    vector<Person>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), pp);
    if (pos == v.end())
    {
        cout << "没有找到！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到此人 姓名：" << pos->m_Name << " 年龄：" << pos->m_Age << endl;
    }
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

找到：5
找到此人 姓名：bbb 年龄：20
请按任意键继续. . .

2.2.2 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，找到返回指定位置选代器，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)

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
//常用查找算法 find_if
//1、查找 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);
    }
    vector<int>::iterator pos = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    if (pos == v.end())
    {
        cout << "没有找到！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到大于5的数字 为：" << *pos << endl;
    }
}

class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};

class Greater20
{
public:
    bool operator()(Person& p)
    {
        return p.m_Age > 20;
    }
};

//2、查找 自定义数据类型
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);
    Person pp("bbb", 20);//查找有无与此人相同的人
    //放入到容器中
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    //查找年龄大于20的人
    vector<Person>::iterator pos = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
    if (pos == v.end())
    {
        cout << "没有找到！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到此人 姓名：" << pos->m_Name << " 年龄：" << pos->m_Age << endl;
    }
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

找到大于5的数字 为：6
找到此人 姓名：ccc 年龄：30
请按任意键继续. . .

2.2.3 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选代器
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用查找算法 adjacent_find
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(0);
    v.push_back(2);
    v.push_back(0);
    v.push_back(3);
    v.push_back(1);
    v.push_back(4);
    v.push_back(3);
    v.push_back(3);
    vector<int>::iterator pos = adjacent_find(v.begin(), v.end());
    if (pos == v.end())
    {
        cout << "没有找到相邻重复元素！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到相邻重复元素：" << *pos << endl;
    }
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

找到相邻重复元素：3
请按任意键继续. . .

2.2.4 binary_search

功能描述：查找指定元素是否存在 注意: 在无序序列中不可用

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n

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用查找算法 binary_search
void test01()
{
    vector<int>v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //查找容器中是否有9 元素
    //注意: 在无序序列中不可用
    //如果是无序序列，结果未知
    //必须要有序
    bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 9);
    if (ret)
    {
        cout << "找到了元素！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到！" << endl;
    }
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

找到了元素！
请按任意键继续. . .

2.2.5 count

功能描述：统计元素个数

注意：统计自定义数据类型时，需要配合重载operator==

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

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
//常用查找算法 count
//1、统计内置数据类型
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
   
    int num = count(v.begin(), v.end(), 40);
    cout << "40元素个数为：" << num << endl;
}
//2、统计自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    //需要加const，防止用户修改Person
    //否则会报错
    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", 40);
    //将人员插入到容器中
    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 << "与诸葛亮同岁数的人员个数为：" << num << endl;
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

40元素个数为：3
与诸葛亮同岁数的人员个数为：3
请按任意键继续. . .

2.2.6 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

#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
//常用查找算法 count_if
//1、统计内置数据类型
class Greater20
{
public:
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 20;
    }
};
void test01()
{
    vector<int>v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);
    v.push_back(20);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);
   
    int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
    cout << "大于20的元素个数为：" << num << endl;
}
//2、统计自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    //需要加const，防止用户修改Person
    //否则会报错
    bool operator==(const Person& p)
    {
        if (this->m_Age == p.m_Age)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};

class AgeGreater20
{
public:
    bool operator()(const Person& p)
    {
        return p.m_Age > 20;
    }
};

void test02()
{
    vector<Person>v;
    Person p1("刘备", 35);
    Person p2("关羽", 35);
    Person p3("张飞", 35);
    Person p4("赵云", 40);
    Person p5("曹操", 20);
    //将人员插入到容器中
    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(), AgeGreater20());
    cout << "大于20岁的人员个数为：" << num << endl;
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

大于20的元素个数为：3
大于20岁的人员个数为：4
请按任意键继续. . .

查看全文

http://www.kler.cn/a/273803.html

Idea-离线安装SonarLint插件地址

计算机网络笔记物理层

linux音视频采集技术: v4l2

【机器学习:八、逻辑回归】

分享:osgb倾斜数据转cesium-3dtiles 小工具.

使用JMeter玩转tidb压测

基于Spring Boot家政服务系统

MediaBox音视频终端SDK已适配鸿蒙星河版（HarmonyOS NEXT）

wsl ubuntu 安装cuda nvcc环境

使用 Python 编写网络爬虫：从入门到实战

【数据库】数据库语言

mudo服务器测试二

Visual Studio配置libtorch(cuda安装一步到位)

camelot pdf提取表格实践（记录）

计算机网络拓扑结构

通过spring boot/redis/aspect 防止表单重复提交【防抖】

一键制作iOS上架App Store描述文件教程

从SQL质量管理体系来看SQL审核(2) - SQL质量标准

优化选址问题 | 粒子群算法求解物流选址问题含Matlab源码

Transformer的前世今生 day03（Word2Vec

内盘期货交易系统的全开源代码

代码随想录算法训练营第day31|455.分发饼干 ● 376. 摆动序列 ● 53. 最大子序和

安装vcenter管理esxi

SD卡RAW故障解析与数据恢复全攻略

24计算机考研调剂 | 【官方】山东师范大学（22自命题）

C#，图论与图算法，图（Graph）广度优先遍历（BFS，Breadth First Search）算法与源代码

1、STL-函数对象

1.1函数对象

1.1.1函数对象概念

1.1.2 函数对象使用

1.2谓词

1.2.1谓词对象

1.2.2一元谓词

1.2.3二元谓词

1.3内建函数对象

1.3.1内建函数对象意义

1.3.2算术仿函数

1.3.3关系仿函数

1.3.4逻辑仿函数

2、STL-常用算法

2.1 常用遍历算法

2.1.1 for_each

2.1.2 transform

2.2常用查找算法

2.2.1 find

2.2.2 find_if

2.2.3 adjacent_find

2.2.4 binary_search

2.2.5 count

2.2.6 count_if

相关文章：