STL--algorithm（算法）
STL的基本组成为容器+算法
前面提过的vector，map，set等都是容器
处理容器中的数据的方法需要使用“算法”
头文件：#include<algorithm>
常用的函数：</algorithm>
一、max()、min()、abs()函数
max()：求两个数最大值
min()：求两个数最小值
abs()：求一个数的绝对值
max_element(a,a+10)：求一个容器的最大值的迭代器
min_element(b,b+10):求一个容器的最小值的迭代器
代码:
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a = 3, b = 4;
int num[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}
//求最大值
int Max = max(a,b);
//求最小值
int Min = min(a,b);
//求绝对值
int Abs = abs(-3);
int Mat =max_element(num，num+10)-num;//返回为坐标
int Mit=*min_element(num,num+10);
cout << Max << Min << Abs<<Mit<<Mat;
return 0;
}
输出：43318
注意：
1、max()和min()函数中的参数只能是两个，如果想求3个数的最大值，需要嵌套一下
同理：如果想求数组中的最大值，需要在循环中写。
2、写了algorithm头文件后， max就变成了函数名，在自己定义变量时，要避免使用max，min等。
3、abs()函数只能用于求整型变量的绝对值，而#include<cmath>中的fabs()函数还可用于求浮点型变量的绝对值，不要搞混~</cmath>
2、交换函数：swap()
用来交换x和y的值
代码：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a = 3, b = 4;
swap(a,b);
cout << a << b;
return 0;
} 输出：43
3、翻转函数：reverse()
翻转x-y区间的数组、容器的值。
1、翻转整个数组
翻转整个数组：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {11,22,33,44,55};
reverse(a,a+5);
for(int i = 0; i < 5; i++)
cout << a[i] << ' ';
return 0;
}
输出：55 44 33 22 11
2、也可以实现对部分值的翻转，像这样：
翻转部分数组：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {11,22,33,44,55};
reverse(a+3,a+5);
for(int i = 0; i < 5; i++)
cout << a[i] << ' ';
return 0;
} 输出：11 22 33 55 44
3、翻转容器：若想对容器中所有的数进行翻转，则需要用到begin()、end()函数，像这样：
翻转整个容器：
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int>v;
//输入：
for(int i = 0; i < 5; i++)
v.push_back(i);
//输出：
reverse(v.begin(), v.end());
for(int i = 0; i < v.size(); i++) {
cout << v[i] << ' ';
}
return 0;
} 输出：4 3 2 1 0
4、翻转容器：容器的翻转也可以用迭代器，来实现指定位数的翻转，像这样：
翻转部分容器：
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int>v;
vector<int>::iterator it;
//输入：
for(int i = 0; i < 5; i++)
v.push_back(i);
//输出：
it = v.begin();
reverse(it, it+3);
for(int i = 0; i < v.size(); i++) {
cout << v[i] << ' ';
}
return 0;
}
输出：2 1 0 3 4
注意：
如果想在翻转时指定位数，则其为半开半闭区间。 如reserve(a+2, a+4);翻转数组中第2-4之间的数，不包括第二个，但包括第四个。
四、排序函数：sort()
1、对x-y区间的数组、容器进行排序。默认升序排列。
数组升序排序：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {55,44,33,22,11};
sort(a,a+5);
for(int i = 0; i < 5; i++)
cout << a[i] << ' ';
return 0;
} 输出：11 22 33 44 55
2、如果想将数组降序排序，就需要写一个简单的函数，改变默认的排序功能，像这样：
数组降序排序：
#include<iostream>
#include<algorithm>
//意思是：若a>b，则a的优先级更大！ 也就是说大的在前面。
bool cmp(int a, int b) {
return a > b;
}
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {55};
sort(a,a+5,cmp); //这里需要加上自己自定义的函数
for(int i = 0; i < 5; i++)
cout << a[i] << ' ';
return 0;
}
输出：55 44 33 22 11
3、同理，如果想对结构体排序，也需要自定义优先级。像这样：
结构体排序：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
//用sort函数对结构体排序
struct Student {
int high;
int weigh;
}student[10];
//a.high如果小于b.high，则a结构体的优先级更大， 也就是说：high小的结构体排在前面。
bool cmp(Student a, Student b) {
return a.high < b.high;
}
int main() {
for(int i = 0; i < 10; i++) {
student[i].high = i ;
}
sort(student, student+10, cmp); //将自定义的函数添加上。
for(int i = 0; i < 10; i++) {
cout << student[i].high << ' ';
}
return 0;
}
输出：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4、如果想对容器排序，就需要使用迭代器，或begin(),end()函数。像这样：
容器升序排序：
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int>v;
vector<int>::iterator it;
//输入：
for(int i = 5; i > 0; i--)
v.push_back(i);
//输出：
it = v.begin();
sort(it, it+3);
// sort(v.begin(), v.end())
for(int i = 0; i < v.size(); i++) {
cout << v[i] << ' ';
}
return 0;
} 输出：3 4 5 2 1
5、同理，如果想对容器降序排序，或对容器结构体排序，向数组那样操作就可以了。
注意：
1、sort()排序函数的时间复杂度大概在o(nlogn)，比冒泡、简单排序等效率高 。
2、和reverse()函数一样，可以自由指定排序范围，也是半开半闭区间（左开右闭）。
五、查找函数：find()
查找某数组指定区间x-y内是否有x，若有，则返回该位置的地址，若没有，则返回该数组第n+1个值的地址。(好烦有木有，为啥要返回地址。还要转化o(╥﹏╥)o)
1、数组中查找是否有某值：一定一定一定要满足代码中这两个条件。
第一个条件是：p-a != 数组的长度。p是查找数值的地址，a是a[0]的地址。
第二个条件是：*p == x; 也就是该地址指向的值等于我们要查找的值。
最后输出p-a+1； p-a相当于x所在位置的地址-a[0]所在位置的地址， 但因为是从0开始算， 所以最后需要+1。
对数组查找：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {11,22,33,44,55}
int *p = find(a,a+5,33);//定义指针，指向查找完成后返回的地址，5为a2数组长度
if(((p-a) != 5) && (*p == x))//若同时满足这两个条件，则查找成功，输出
cout << (p-a+1)；//输出所在位置
return 0;
} 输出：3
2、对容器进行查找同理：也要满足这两个条件：
对容器查找：
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int>v;
vector<int>::iterator it, it1;
//输入：
for(int i = 0; i < 5; i++)
v.push_back(i);
//查找
int size = v.size(); //第一步：求长度
it = find(v.begin(), v.end(), 3); //第二步：查找x在容器的位置，返回迭代器1
it1 = v.begin(); //第三步：令迭代器2指向容器头
if(((it-it1)!=size)&&(*it==3)) //第四步：若同时满足这两个条件，则查找成功，输出
cout << (it-it1+1) << endl; //输出所在位置
return 0;
}
输出：4
六、查找函数：upper_bound()、lower_bound()
1、upper_bound()：查找第一个大于x的值的位置
2、lower_bound()：查找第一个大于等于x的值的位置
同样是返回地址，用法和find()函数一毛一样，限制条件也一毛一样，照着扒就行了。
七、填充函数：fill()
在区间内填充某一个值。同样适用所有类型数组，容器。
1、举例：在数组中未赋值的地方填充9999
代码：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {11,33,22};
fill(a+3,a+5,9999);
for(int i = 0; i < 5; i++)
cout << a[i] << ' ';
return 0;
} 输出：11 33 22 9999 9999
应用：
常用在大数加法中，因为数太大，需要用字符串保存，如果在运算时需要填充0，就要用这个函数。
八、查找某值出现的次数：count()
1、在数组中查找x 在某区间出现的次数：
代码：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {11,22,33,44,44};
cout << count(a, a+5, 44);
return 0;
} 输出：2
2、在容器中查找同理，只是需要用iterator迭代器或begin()、end()函数。
注意：
和前几个函数一样，如果需要指定区间查询，注意是半开半闭区间(左开右闭区间)。
八、求最大公因数：__gcd()
震惊把！在我最开始知道竟然有这个函数时，我也是震惊的！
另外，用二者乘积除以最大公因数即可得到最小公倍数。 因此没有求最小公倍数的函数。
代码：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a = 12, b = 4;
int Gcd = __gcd(a,b);
cout << Gcd;
return 0;
} 注意：
__gcd() 需要写两个下划线！
九、求交集、并集、差集：set_intersection()、set_union()、set_difference()
1、求交集：
（1）：将两个数组的交集赋给一个容器(为什么不能赋给数组呢？因为数组不能动态开辟，且inserter()函数中的参数必须是指向容器的迭代器。)：
代码：
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {1,2,3,4,5}, b[5] = {1,2,33,44,55};
vector<int>::iterator it;
vector<int>v4;
set_intersection(a, a+5, b, b+5, inserter(v4,v4.begin()));
for(int i = 0; i < v4.size(); i++) {
cout << v4[i] << ' ';
}输出：1 2
（2）：将两个容器的交集赋给另一个容器：
代码：
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> v1, v2, v3;
for(int i = 0; i < 5; i++)
v1.push_back(i);
for(int i = 3; i < 8; i++)
v2.push_back(i);
set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), inserter(v3,v3.begin()));
for(int i = 0; i < v3.size(); i++) {
cout << v3[i] << ' ';
}
return 0;
}
输出：3 4
2、求并集：
（1）：将两个数组的并集赋给一个容器(为什么不能赋给数组呢？因为数组不能动态开辟，且inserter()函数中的参数必须是指向容器的迭代器。)：
代码：
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
int a[5] = {1,2,3,4,5}, b[5] = {1,2,33,44,55};
vector<int>::iterator it;
vector<int>v4;
set_union(a, a+5, b, b+5, inserter(v4,v4.begin()));
for(int i = 0; i < v4.size(); i++) {
cout << v4[i] << ' ';
}输出：1 2 3 4 5 33 44 55
（2）：将两个容器的并集赋给另一个容器：
代码：
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> v1, v2, v3;
for(int i = 0; i < 5; i++)
v1.push_back(i);
for(int i = 3; i < 8; i++)
v2.push_back(i);
set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), inserter(v3,v3.begin()));
for(int i = 0; i < v3.size(); i++) {
cout << v3[i] << ' ';
}
return 0;
} 输出：0 1 2 3 4 5 6 7
3、差集完全同理。
注意：
inserter(c,c.begin()）为插入迭代器
此函数接受第二个参数，这个参数必须是一个指向给定容器的迭代器。元素将被插入到给定迭代器所表示的元素之前。
十、全排列：next_permutation()
将给定区间的数组、容器全排列
1、将给定区间的数组全排列：
代码：
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main() {
int a[3] = {1,2,3};
do{
cout<<a[0]<<a[1]<<a[2]<<endl;
}while(next_permutation(a,a+3)); //输出1、2、3的全排列
return 0;
} 输出：
123
132
213
231
312
321
2、容器全排列同理：只不过将参数换成iterator迭代器或begin()、end()函数。
注意：
和之前的一样，如果指定全排列区间，则该区间是半开半闭区间（左开右闭）
十一：堆 heap
建立一个堆，并进行排序
heap操作的四个函数：
make_heap( )：建立堆（要么大顶堆，要么小顶堆）
push_heap( ): 在堆中添加元素
pop_heap( ): 在堆中删除元素
sort_heap( ): 堆排序
相关参数：
_First, _Last：可以随机访问的迭代器/ 指针
_Comp: 比较函数（仿函数）,其规则——如果函数的第一个参数小于第二个参数应返回true，否则返回false。默认less
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
void printHeap(vector<int> &v){
for(vector<int>::iterator it= v.begin();it!=v.end();++it){
cout<< *it <<" ";
}
cout<<"\n"<<endl;
}
int main()
{
vector<int> min={10,30,22,6,15,9};
//建立小顶堆
make_heap(min.begin(), min.end(), greater<int>());
printHeap(min);//6 10 9 30 15 22
//插入元素
min.push_back(20);
push_heap(min.begin(),min.end(), greater<int>());//该算法前提：必须在堆的条件下
printHeap(min); //6 10 9 30 15 22 20 仍为小顶堆
//删除堆顶元素
pop_heap(min.begin(),min.end(), greater<int>());
printHeap(min);//9 10 20 30 15 22 6 不为小顶堆 这个pop_heap操作后，实际上是把堆顶元素放到了末尾
min.pop_back();//这才彻底在底层vector数据容器中删除
printHeap(min);//9 10 20 30 15 22 仍为小顶堆
//堆排序 保持greater，小顶堆，得到的是降序
sort_heap(min.begin(),min.end(), greater<int>());//试了用less，结果杂乱无章
printHeap(min);//30 22 20 15 10 9 注意结果是降序的哦!!!其实是调用了很多次pop_heap(...,greater..)，每一次都把小顶堆堆顶的元素往末尾放，没放一次end迭代器减1
return 0;
}
注：将上述所有个greater<int>()换成less<int>()就可以转化为小顶堆参考引用：algorithm详细用法
stl heap的应用
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