c++11新增的便利算法實例分析

更新時間：2014年09月08日 10:21:51 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了c++11新增的便利算法,主要有用于判斷、查找、數(shù)組、序列等的操作算法,非常具有實用價值，需要的朋友可以參考下

C++是一門應用非常廣泛的程序設計語言，而c++11則新增加了一些便利的算法，這些新增的算法使我們的代碼寫起來更簡潔方便，本文列舉一些常用的新增算法，算是做個總結分析，更多的新增算法讀者可以參考：http://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm。

算法庫新增了三個用于判斷的算法all_of、any_of和none_of，定義如下：

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool all_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool any_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool none_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

① all_of:檢查區(qū)間[first, last)中是否所有的元素都滿足一元判斷式p，所有的元素都滿足條件返回true，否則返回false。
② any_of：檢查區(qū)間[first, last)中是否至少有一個元素都滿足一元判斷式p，只要有一個元素滿足條件就返回true，否則返回true。
③ none_of：檢查區(qū)間[first, last)中是否所有的元素都不滿足一元判斷式p，所有的元素都不滿足條件返回true，否則返回false。

下面是這幾個算法的示例：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> v = { 1, 3, 5, 7, 9 };
　　 auto isEven = [](int i){return i % 2 != 0;
    bool isallOdd = std::all_of(v.begin(), v.end(), isEven);
    if (isallOdd)
       cout << "all is odd" << endl;

    bool isNoneEven = std::none_of(v.begin(), v.end(), isEven);
    if (isNoneEven)
       cout << "none is even" << endl;

    vector<int> v1 = { 1, 3, 5, 7, 8, 9 };
    bool anyof = std::any_of(v1.begin(), v1.end(), isEven);
    if (anyof)
       cout << "at least one is even" << endl;
}

輸出：

all is odd
none is odd
at least one is even

算法庫的查找算法新增了一個find_if_not，它的含義和find_if是相反的，即查找不符合某個條件的元素，find_if也可以實現(xiàn)find_if_not的功能，只需要將判斷式改為否定的判斷式即可，現(xiàn)在新增了find_if_not之后，就不需要再寫否定的判斷式了，可讀性也變得更好。下面是它的基本用法：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
  vector<int> v = { 1, 3, 5, 7, 9,4 };
  auto isEven = [](int i){return i % 2 == 0;};
  auto firstEven = std::find_if(v.begin(), v.end(), isEven);
  if (firstEven!=v.end())
       cout << "the first even is " <<* firstEven << endl;

    //用find_if來查找奇數(shù)則需要重新寫一個否定含義的判斷式
　　auto isNotEven = [](int i){return i % 2 != 0;};
　　auto firstOdd = std::find_if(v.begin(), v.end(),isNotEven);

    if (firstOdd!=v.end())
       cout << "the first odd is " <<* firstOdd << endl;

    //用find_if_not來查找奇數(shù)則無需新定義判斷式

    auto odd = std::find_if_not(v.begin(), v.end(), isEven);
    if (odd!=v.end())
       cout << "the first odd is " <<* odd << endl;
}

將輸出：

the first even is 4
the first odd is 1
the first odd is 1

可以看到使用find_if_not不需要再定義新的否定含義的判斷式了，更簡便了。

算法庫還增加了一個copy_if算法，它相比原來的copy算法多了一個判斷式，用起來更方便了，下面是它的基本用法：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v = { 1, 3, 5, 7, 9, 4 };
    std::vector<int> v1(v.size());
　　　　//根據(jù)條件拷貝
　　　　auto it = std::copy_if(v.begin(), v.end(), v1.begin(), [](int i){return i%2!=0;});
　　　　//縮減vector到合適大小
  　　v1.resize(std::distance(v1.begin(),it));
    for(int i : v1)
    {
       cout<<i<<" ";
    }

    cout<<endl;
}

算法庫新增了iota用來方便的生成有序序列，比如我們需要一個定長數(shù)組，這個數(shù)組中的元素都是在某一個數(shù)值的基礎之上遞增的，那么用iota可以很方便的生成這個數(shù)組了。下面是它的基本用法：

#include <numeric>
#include <array>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
vector<int> v(4) ;
//循環(huán)遍歷賦值來初始化數(shù)組
//for(int i=1; i<=4; i++)
//{
//  v.push_back(i);
//}

//直接通過iota初始化數(shù)組，更簡潔
  std::iota(v.begin(), v.end(), 1);
  for(auto n: v) {
    cout << n << ' ';
  }
  cout << endl;
  
  std::array<int, 4> array;
  std::iota(array.begin(), array.end(), 1);
  for(auto n: array) {
    cout << n << ' ';
  }
  std::cout << endl;
}

將輸出：

1 2 3 4
1 2 3 4

可以看到使用iota比遍歷賦值來初始化數(shù)組更簡潔，需要注意的是iota初始化的序列需要指定大小，如果上面的代碼中：vector<int> v(4) ;沒有指定初始化大小為4的話，則輸出為空。

算法庫還新增了一個同時獲取最大值和最小值的算法minmax_element，這樣我們如果想獲取最大值和最小值的時候就不用分別調用max_element和max_element算法了，用起來會更方便，minmax_element會將最小值和最大值的迭代器放到一個pair中返回，下面是它的基本用法：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
  // your code goes here
  vector<int> v = { 1, 2, 5, 7, 9, 4 };
  auto result = minmax_element(v.begin(), v.end());
  
  cout<<*result.first<<" "<<*result.second<<endl;

  return 0;
}

將輸出：

1 9

算法庫新增了is_ sorted和is_ sorted_until算法，is_sort用來判斷某個序列是否是排好序的，is_sort_until則用來返回序列中前面已經排好序的部分序列。下面是它們的基本用法：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
  vector<int> v = { 1, 2, 5, 7, 9, 4 };
  auto pos = is_sorted_until(v.begin(), v.end());
  
  for(auto it=v.begin(); it!=pos; ++it)
  {
    cout<<*it<< " ";
  }
  cout<<endl;
  
  bool is_sort = is_sorted(v.begin(), v.end());
  cout<< is_sort<<endl;
  return 0;
}

將輸出：

1 2 5 7 9
0

總結：這些新增的算法讓我們用起來更加簡便，也增強了代碼的可讀性。

希望本文所述算法對大家更好的掌握C++11能有所幫助。

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