【C++】常用查找算法

find

find_if

adjacent_find

binary_search

count

count_if

查找算法简介：

find 查找算法
find_if 按条件查找算法
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

find

功能：

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

函数原型：
find(iterator beg, iterator end, value);
beg —— 开始迭代器

end —— 结束迭代器

value—— 查找的元素

测试代码：

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

class Person {
public:
    Person(string name, int age) :m_Name(name), m_Age(age) {}
    // 重载 == 让底层 find 知道 == 方式
    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;
};

// 查找内置数据类型
void test1() {
    vectorv;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        v.push_back(i);
    }

    int find_x = 9;
    
    // 返回迭代器
    vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), find_x);
    if (it != v.end()) {
        cout << "找到了" << *it << endl;
    }
    else {
        cout << "未找到" << endl;
    }
}

// 查找自定义数据类型
void test2() {
    vectorv;
    Person p1("李四", 19);
    Person p2("张三", 19);
    Person p3("王五", 19);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);

    Person find_p("张三", 19);

    vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), find_p);
    if (it != v.end()) {
        cout << "找到" << (*it).m_Name << " " << it->m_Age << endl;
    }
    else {
        cout << "未找到" << endl;
    }
}

int main() {
    test1();
    test2();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

自定义数据类型查找的时候需要重载 == 运算符，让底层代码知道如何进行比较判断

重载 == 改变解引用First 与 Val 的比较方式

find_if

功能：

按条件查找元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器

函数原型：
find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
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）

测试代码：

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

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

class Greater5 {
public:
    bool operator()(const int& x) {
        if (x > 5) return true;
        else return false;
    }
};

class Greater20 {
public:
    bool operator()(const Person& p) {
        if (p.m_Age > 20) return true;
        else return false;
    }
};

bool Greater8(const int& x) {
    if (x > 8) return true;
    else return false;
}

bool Greater30(const Person& p) {
    if (p.m_Age > 30) return true;
    else return false;
}

// 内置数据类型 find_if
void test01() {
    vectorv;
    for (int i = 0; i < 10; ++i)  v.push_back(i + 1);

    vector::iterator it1 = find_if(v.begin(), v.end(), Greater5()); // 传入仿函数（谓词）
    vector::iterator it2 = find_if(v.begin(), v.end(), Greater8);   // 传入普通函数

    if (it1 != v.end()) {
        cout << "find it " << *it1 << endl;
    }
    else {
        cout << "no find it" << endl;
    }
    if (it2 != v.end()) {
        cout << "find it " << *it2 << endl;
    }
    else {
        cout << "no find it" << endl;
    }
}

// 自定义数据类型 find_if
void test02() {
    vectorv;

    Person p1("张三", 18);
    Person p2("张三", 30);
    Person p3("李四", 19);
    Person p4("王五", 40);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);

    vector::iterator it1 = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20()); // 传入仿函数（谓词）
    vector::iterator it2 = find_if(v.begin(), v.end(), Greater30);   // 传入普通函数

    if (it1 != v.end()) {
        cout << "找到了" << it1->m_Name << " " << (*it1).m_Age << endl;
    }
    else {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    if (it2 != v.end()) {
        cout << "找到了" << it2->m_Name << " " << (*it2).m_Age << endl;
    }
    else {
        cout << "未找到" << endl;
    }
}

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

运行结果：

find_it 底层代码

只要是调用传入的函数（条件），所以无需重载操作符，只需要在函数或者仿函数里写清楚条件就可以，返回类型要能进行判断，所以为 bool 类型

adjacent_find

功能：

查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器，没找到返回结束迭代器

函数原型：
adjacent_find(iterator beg, iterator end);
beg —— 开始迭代器

end —— 结束迭代器

测试代码：

#include
using namespace std;
#include
#include

void test() {
    vectorv;
    
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(10); // 相邻
    v.push_back(10); // 相邻
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);

    vector::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
    
    if (it != v.end()) {
        cout << "find " << *it << endl;
    }
    else {
        cout << "no find" << endl;
    }
}

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

运行代码：

binary_search

功能：

查找指定元素是否存在，存在返回 true ，不存在返回 false

函数原型：
bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
beg —— 开始迭代器

end —— 结束迭代器

value —— 查找的元素

注意：在无序、降序序列中不可用

测试代码：

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

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

// 测试 升序
void test01() {
    vectorv;

    for (int i = 1; i < 11; ++i) {
        v.push_back(i); 
    }

    for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
        cout << *it << " "; // 1 - 10
    }
    cout << endl;

    int find_x = 9;
    bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), find_x);

    if (ret != false)  cout << "find it " << find_x << endl;
    else               cout << "no find " << find_x << endl;
}

// 测试 倒序
void test02() {
    vectorv;
    for (int i = 10; i > 0; --i) {
        v.push_back(i); 
    }

    for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
        cout << *it << " "; // 10 - 1
    }
    cout << endl;

    int find_x = 9;
    bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), find_x);

    if (ret != false) cout << "find it " << find_x << endl;
    else              cout << "no find " << find_x << endl;
}

// 测试 无序
void test03() {
    vectorv;
    
    v.push_back(1);
    v.push_back(3);
    v.push_back(2);
    v.push_back(0);

    for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
        cout << *it << " "; // 1 3 2 0
    }
    cout << endl;

    int  find_x = 3;
    bool ret    = binary_search(v.begin(), v.end(), find_x);

    // 无序序列结果是未知的
    if (ret != false)  cout << "find it " << find_x << endl;
    else               cout << "no find " << find_x << endl;
}

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

运行结果：

count

功能：

统计元素个数，返回 __int64 （元素出现的次数）

函数原型：
count(iterator beg, iterator end, value);
beg —— 开始迭代器

end —— 结束迭代器

value —— 统计的元素

Val == *_UFirst，自定义数据类型的判断就需要改变 == 的方式，也就是重载

测试代码：

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

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

// 统计内置数据类型
void test01() {
    vectorv;
    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(20);
    v.push_back(10);

    int count_x = 10;
    __int64 nums = count(v.begin(), v.end(), count_x);
    cout << count_x << "出现次数：" << nums << endl;
}

// 统计自定义数据类型
void test02() {
    vectorv;
    Person p1("张三", 19);
    Person p2("李四", 20);
    Person p3("王五", 17);
    Person p4("王五", 17);
    Person p5("王五", 17);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    Person count_Person("王五", 17);
    __int64 nums = count(v.begin(), v.end(), count_Person);
    cout << count_Person.m_Name << " " << count_Person.m_Age << " 出现次数：" << nums << endl;

}

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

运行结果：

count_if

功能：

按条件统计元素个数，返回 __int64 （元素出现次数）

函数原型：
count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
beg —— 开始迭代器

end —— 结束迭代器

_Pred —— 谓词（仿函数）、函数

测试代码：

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

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

// 自定义数据类型 count_if 仿函数
class Person_find {
public:
    bool operator()(const Person& p) {
        if (p.m_Age > 18) return true;
        else              return false;
    }
};

// 内置数据类型 count_if 仿函数
class my_find {
public:
    bool operator()(const int& x) {
        if (x > 2 && x < 5)  return true;
        else                 return false;
    }
};

// 内置数据类型 count_if
void test01() {
    vectorv;
    v.push_back(5);
    v.push_back(1); 
    v.push_back(2); 
    v.push_back(4); // √
    v.push_back(3); // √

    __int64 nums = count_if(v.begin(), v.end(), my_find());
    cout << "满足大于 2 小于 5 条件的数： " << nums << endl; // 2
}

// 自定义数据类型 count_if
void test02() {
    vectorv;
    Person p1("李四", 19); 
    Person p2("张三", 20); 
    Person p3("王五", 15);
    Person p4("李华", 10);

    v.push_back(p1); // √
    v.push_back(p2); // √
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);

    __int64 nums = count_if(v.begin(), v.end(), Person_find());
    cout << "成年人数为：" << nums << endl; // 2
}

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

运行额结果：

【C++】常用查找算法

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