STL学习笔记（算法概述）

算法头文件

要运用C++标准程序库的算法，首先必须包含头文件<algorithm>

使用STL算法时，经常需要用到仿函数以及函数配接器。它们定义域<functional>头文件中。

算法的分类

可以按以下分类方式描述各个STL算法：

非变动性算法(nonmodifying algorithms)

变动性算法(modifying algorithms)

移除性算法(removing algorithms)

变序性算法(mutating algorithms)

排序算法(sorting algorithms)

已序区间算法(sorted range algorithms)

数值算法(numeric algorighms)

非变动性算法

非变动性算法既不改变元素次序，也不改变元素值。它们透过input迭代器和forward迭代器完成工作，因此可作用于所有标准容器身上。

下表展示C++彼岸准程序库涵盖的所有非变动性算法:

最重要的算法之一便是for_each()，它将调用者提供的操作施加于每一个元素身上。例如可以用for_each()来打印区间内的每个元素。

for_each()也可以用来变动元素(如果传给它的操作行为会变动元素值的话)，所以也可以说是变动性算法。

变动性算法

变动性算法，要不直接改变元素值，要不就是在复制在另一区间的过程中改变元素值(原区间不会发生变化)。

关联式容器的元素被视为常数，在变动元素的时候可能会违反容器的排序准则。因此变动性算法的目标区间不能是关联式容器。

下标列出了C++标准程序库涵盖的变动性算法。

最基本的变动性算法时for_each()和transform()。两者都可以变动序列中的所有元素值。他们的行为有以下不同点：

for_each()接受一项操作，该操作可变动其参数。因此该参数必须以by reference方式传递。例如：

void square(int& elem)        //call by reference
{
    elem = elem * elem;
}
...
for_each(coll.begin(),coll.end(),   //range
         square);                   //operation

transform()运用某项操作，该操作返回被改动后的参数。所以可以被用来将结果复制给原元素，例如：

int square(int elem)   //call by value
{
    return elem * elem;
}
...
transform(coll.begin(),coll.end()   //source range
                coll.begin(),                 //destination range
                square);                      //operation

移除性算法

移除性算法是一种特殊的变动性算法。他们可以移除某区间内的元素，也可以在赋值过程中执行移除动作。

与变动性算法类似，移除性算法的目标区间也不能使关联式容器。下表列出C++标准程序库涵盖的所有移除性算法：

移除算法只是在逻辑上移除元素。使用的手段是：将不需将移除的元素往前覆盖应被移除的元素。

因此它并不改变操作区间内的元素个数，而是返回逻辑上的新终点位置。

变序性算法

所谓变序性算法，是透过元素值的赋值和交换，改变元素顺序(但不改变元素值)。和变动性算法一样，变序性算法也不能以关联式容易作为目标。

下表列出了C++标准程序库涵盖的所有变序性算法：

排序算法

排序算法是一种特殊的变序性算法。下表列出C++标准程序库中所有的排序算法：

已序区间算法

所谓已序区间算法，是指其所作用的区间在某种排序准则下已序。下表列出C++标准程序库中涵盖的所有已序区间算法。

数值算法

数值算法以不同方式组合数值元素。下表列出C++标准程序涵盖的所有数值算法：

关于算法的使用跟例子将在后面详细讨论