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头文件：#include <algorithm>
一、copy、copy_if
1、原型：
template< class InputIt, class OutputIt >OutputIt copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first );template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate >OutputIt copy_if( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, UnaryPredicate pred );
2、说明：
将[first, last)复制到d_first指向的位置，d_first不能在[first, last)范围内。
3、官方demo
#include #include #include #include #include int main(){ std::vector from_vector(10); std::iota(from_vector.begin(), from_vector.end(), 0); // std::iota 用顺序递增的值赋值指定范围内的元素。 std::vector to_vector; // std::back_inserter函数：配合copy函数，把[a, b)区间的数据插入到string对象的末尾，如果容量不够，动态扩容 std::copy(from_vector.begin(), from_vector.end(), std::back_inserter(to_vector));// or, alternatively,// std::vector to_vector(from_vector.size());// std::copy(from_vector.begin(), from_vector.end(), to_vector.begin());// either way is equivalent to// std::vector to_vector = from_vector; std::cout << "to_vector contains: "; std::copy(to_vector.begin(), to_vector.end(), std::ostream_iterator (std::cout, " ")); std::cout << '\n';}
Output:
to_vector contains: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
二、copy_n
1、原型：
template< class InputIt, class Size, class OutputIt >OutputIt copy_n( InputIt first, Size count, OutputIt result );
2、说明：
将first开始的count个数据复制到result中。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::string in = "1234567890"; std::string out; // std::back_inserter函数：配合copy函数，把[a, b)区间的数据插入到string对象的末尾，如果容量不够，动态扩容 std::copy_n(in.begin(), 4, std::back_inserter(out)); std::cout << out << '\n';}
Output:
1234
三、copy_backward
1、原型：
template< class BidirIt1, class BidirIt2 >BidirIt2 copy_backward( BidirIt1 first, BidirIt1 last, BidirIt2 d_last );
1、说明：
将[first, last)以相反的顺序复制（最后一个元素首先复制）到d_last结尾的新地址中，但保留它们的相对顺序。
1、官方demo
#include #include #include int main(){ std::vector from_vector; for (int i = 0; i < 10; i++) { from_vector.push_back(i); } std::vector to_vector(15); std::copy_backward(from_vector.begin(), from_vector.end(), to_vector.end()); std::cout << "to_vector contains: "; for (auto i: to_vector) { std::cout << i << " "; } }
Output:
to_vector contains: 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
四、move
1、原型：
template< class InputIt, class OutputIt >OutputIt move( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first );
2、说明：
将[first, last)移动到d_first开始的新空间内。
3、官方demo
将线程对象（它们本身不可复制）从一个容器移动到另一个容器。
#include #include #include #include #include #include void f(int n){ std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(n)); std::cout << "thread " << n << " ended" << '\n';} int main() { std::vector v; v.emplace_back(f, 1); v.emplace_back(f, 2); v.emplace_back(f, 3); std::list l; // copy() would not compile, because std::thread is noncopyable std::move(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(l)); for (auto& t : l) t.join();}
Output:
thread 1 endedthread 2 endedthread 3 ended
五、move_backward
1、源码：
template< class BidirIt1, class BidirIt2 >BidirIt2 move_backward( BidirIt1 first, BidirIt1 last, BidirIt2 d_last );
2、说明：
将[first, last)以相反的顺序移动（最后一个元素首先移动）到d_last结尾的新地址中，但保留它们的相对顺序。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::vector src{ "foo", "bar", "baz"}; std::vector dest(src.size()); std::cout << "src: "; for (const auto &s : src) { std::cout << s << ' '; } std::cout << "\ndest: "; for (const auto &s : dest) { std::cout << s << ' '; } std::cout << '\n'; std::move_backward(src.begin(), src.end(), dest.end()); std::cout << "src: "; for (const auto &s : src) { std::cout << s << ' '; } std::cout << "\ndest: "; for (const auto &s : dest) { std::cout << s << ' '; } std::cout << '\n';}
Output:
src: foo bar baz dest: src: dest: foo bar baz
六、fill
1、原型：
template< class ForwardIt, class T >void fill( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );
2、说明：
将value复制到[first, last)的每一个元素中
1、官方demo
#include #include #include int main(){ std::vector v{ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; std::fill(v.begin(), v.end(), -1); for (auto elem : v) { std::cout << elem << " "; } std::cout << "\n";}
Output:
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
七、fill_n
1、原型：
template< class OutputIt, class Size, class T >OutputIt fill_n( OutputIt first, Size count, const T& value );
2、说明：
将value复制到first开始的count个元素中。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::vector v1{ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; std::fill_n(v1.begin(), 5, -1); std::copy(begin(v1), end(v1), std::ostream_iterator (std::cout, " ")); std::cout << "\n";}
Output:
-1 -1 -1 -1 -1 5 6 7 8 9
八、transform
1、原型：
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryOperation >OutputIt transform( InputIt first1, InputIt last1, OutputIt d_first, UnaryOperation unary_op );
2、说明：
将unary_op函数作用到[first, last)中每一个元素，并将结果保存在d_first开始的目标区域
3、官方demo
#include #include #include #include #include int main(){ std::string s("hello"); std::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); }); std::vector ordinals; std::transform(s.begin(), s.end(), std::back_inserter(ordinals), [](unsigned char c) -> std::size_t { return c; }); std::cout << s << ':'; for (auto ord : ordinals) { std::cout << ' ' << ord; }}
Output:
HELLO: 72 69 76 76 79
九、generate
1、原型：
template< class ForwardIt, class Generator >void generate( ForwardIt first, ForwardIt last, Generator g );
2、说明：
为[first, last)范围内的每个元素分配由给定功能对象g生成的值。
3、官方demo
#include #include #include int f(){ static int i = 1; return i++;} int main(){ std::vector v(5); std::generate(v.begin(), v.end(), f); std::cout << "v: "; for (auto iv: v) { std::cout << iv << " "; } std::cout << "\n"; // Initialize with default values 0,1,2,3,4 from a lambda function Equivalent to std::iota(v.begin(), v.end(), 0); std::generate(v.begin(), v.end(), [n = 0] () mutable { return n++; }); std::cout << "v: "; for (auto iv: v) { std::cout << iv << " "; } std::cout << "\n";}
Output:
v: 1 2 3 4 5v: 0 1 2 3 4
十、generate_n
1、原型：
template< class OutputIt, class Size, class Generator >OutputIt generate_n( OutputIt first, Size count, Generator g );
2、说明：
为first开始count个元素分配由给定功能对象g生成的值。
3、官方demo
#include #include #include #include #include int main(){ std::mt19937 rng; // std::mt19937是一种随机数算法，用法与rand()函数类似；默认构建，种子为固定种子 // std::ref 用于包装按引用传递的值 std::generate_n(std::ostream_iterator (std::cout, " "), 5, std::ref(rng)); std::cout << '\n';}
Output:
3499211612 581869302 3890346734 3586334585 545404204
十一、remove、remove_if
1、原型：
template< class ForwardIt, class T >ForwardIt remove( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );template< class ForwardIt, class UnaryPredicate >ForwardIt remove_if( ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p );
2、说明：
删除满足特定条件的元素，删除是通过移动完成的，remove调用后指向新末端，然后再调用容器的erase删除新末端到原来末端的元素。
注意：
不能在std::set、std::map中使用。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::string str1 = "Text with some spaces"; str1.erase(std::remove(str1.begin(), str1.end(), ' '), str1.end()); std::cout << str1 << '\n'; std::string str2 = "Text\n with\tsome \t whitespaces\n\n"; str2.erase(std::remove_if(str2.begin(), str2.end(), [](unsigned char x){ return std::isspace(x);}), str2.end()); std::cout << str2 << '\n';}
Output:
TextwithsomespacesTextwithsomewhitespaces
十二、remove_copy、remove_copy_if
1、原型；
template< class InputIt, class OutputIt, class T >OutputIt remove_copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, const T& value );template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate >OutputIt remove_copy_if( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, UnaryPredicate p );
2、说明：
将[first, last)范围内的元素复制到d_first开始的位置，并忽略满足条件的元素
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::string str = "Text with some spaces"; std::cout << "before: " << str << "\n"; std::cout << "after: "; std::remove_copy(str.begin(), str.end(), std::ostream_iterator (std::cout), ' '); std::cout << '\n';}
Output:
before: Text with some spacesafter: Textwithsomespaces
十三、replace、replace_if
1、原型：
template< class ForwardIt, class T >void replace( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& old_value, const T& new_value );template< class ForwardIt, class UnaryPredicate, class T >void replace_if( ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p, const T& new_value );
2、说明：
将满足特定条件的所有值替换为另一个值。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::array s{ 5, 7, 4, 2, 8, 6, 1, 9, 0, 3}; std::replace(s.begin(), s.end(), 8, 88); for (int a : s) { std::cout << a << " "; } std::cout << '\n'; std::replace_if(s.begin(), s.end(), std::bind(std::less (), std::placeholders::_1, 5), 55); // 将小于5的值替换成55 for (int a : s) { std::cout << a << " "; } std::cout << '\n';}
Output:
5 7 4 2 88 6 1 9 0 35 7 55 55 88 6 55 9 55 55
十四、replace_copy、replace_copy_if
1、原型：
template< class InputIt, class OutputIt, class T >OutputIt replace_copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, const T& old_value, const T& new_value );template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate, class T >OutputIt replace_copy_if( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, UnaryPredicate p, const T& new_value );
2、说明：
将[first, last)范围内满足条件的值替换成新值new_value，并复制到d_first开始的范围内。
3、官方demo
#include #include #include #include #include int main(){ std::vector v{ 5, 7, 4, 2, 8, 6, 1, 9, 0, 3}; std::replace_copy_if(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator (std::cout, " "), [](int n){ return n > 5;}, 99); std::cout << '\n';}
Output:
5 99 4 2 99 99 1 99 0 3
十五、swap
1、原型：
template< class T >void swap( T& a, T& b ) noexcept;
2、说明：
交换存储在两个对象中的值。
注意：从c++11开始头文件为<utility>
3、官方demo
#include #include int main(){ int a = 5, b = 3; // before std::cout << a << ' ' << b << '\n'; std::swap(a,b); // after std::cout << a << ' ' << b << '\n';}
Output:
5 33 5
十六、swap_ranges
1、原型：
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >ForwardIt2 swap_ranges( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2 );
2、说明：
将[first1,last1)范围内的元素和first2开始的范围内的元素做交换。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::vector v = { 1, 2, 3, 4, 5}; std::list l = { -1, -2, -3, -4, -5}; std::swap_ranges(v.begin(), v.begin()+3, l.begin()); for(int n : v) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n'; for(int n : l) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n';}
Output:
-1 -2 -3 4 51 2 3 -4 -5
十七、iter_swap
1、原型：
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >void iter_swap( ForwardIt1 a, ForwardIt2 b );
2、说明：
交换两个迭代器指向的元素
3、官方demo
// 选择排序#include #include #include #include #include template void selection_sort(ForwardIt begin, ForwardIt end){ for (ForwardIt i = begin; i != end; ++i) std::iter_swap(i, std::min_element(i, end));} int main(){ std::random_device rd; std::mt19937 gen(rd()); std::uniform_int_distribution<> dist(-10, 10); std::vector v; generate_n(back_inserter(v), 20, bind(dist, gen)); std::cout << "Before sort: "; for(auto e : v) std::cout << e << " "; selection_sort(v.begin(), v.end()); std::cout << "\nAfter sort: "; for(auto e : v) std::cout << e << " "; std::cout << '\n';}
Output:
Before sort: -7 6 2 4 -1 6 -9 -1 2 -5 10 -9 -5 -3 -5 -3 6 6 1 8After sort: -9 -9 -7 -5 -5 -5 -3 -3 -1 -1 1 2 2 4 6 6 6 6 8 10
十八、reverse
1、原型：
template< class BidirIt >void reverse( BidirIt first, BidirIt last );
2、说明：
将[first, last)范围内元素的顺序反转。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::vector v{ 1,2,3}; std::reverse(std::begin(v), std::end(v)); for(auto e : v) std::cout << e; std::cout << '\n'; int a[] = { 4, 5, 6, 7}; std::reverse(std::begin(a), std::end(a)); for(auto e : a) std::cout << e;}
Output:
3217654
十九、reverse_copy
1、原型:
template< class BidirIt, class OutputIt >OutputIt reverse_copy( BidirIt first, BidirIt last, OutputIt d_first );
2、说明：
将[first, last)范围内元素的顺序反转，并复制到d_first开始的范围内。
3、官方demo
#include #include #include int main(){ std::vector v({ 1,2,3}); for (const auto& value : v) { std::cout << value << " "; } std::cout << '\n'; std::vector destination(3); std::reverse_copy(std::begin(v), std::end(v), std::begin(destination)); for (const auto& value : destination) { std::cout << value << " "; } std::cout << '\n';}
Output:
1 2 3 3 2 1
二十、rotate
1、原型：
template< class ForwardIt >ForwardIt rotate( ForwardIt first, ForwardIt n_first, ForwardIt last );
2、说明：
循环移动，将[first, n_first)+[n_first, last),变成[n_first, last)+[first, n_first);
3、官方demo
#include #include #include int main(){ std::vector v{ 2, 4, 2, 0, 5, 10, 7, 3, 7, 1}; std::cout << "before sort: "; for (int n: v) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n'; // 插入排序 for (auto i = v.begin(); i != v.end(); ++i) { std::rotate(std::upper_bound(v.begin(), i, *i), i, i+1); } std::cout << "after sort: "; for (int n: v) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n'; // simple rotation to the left std::rotate(v.begin(), v.begin() + 1, v.end()); std::cout << "simple rotate left : "; for (int n: v) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n'; // simple rotation to the right std::rotate(v.rbegin(), v.rbegin() + 1, v.rend()); std::cout << "simple rotate right : "; for (int n: v) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n'; }
Output:
before sort: 2 4 2 0 5 10 7 3 7 1 after sort: 0 1 2 2 3 4 5 7 7 10 simple rotate left : 1 2 2 3 4 5 7 7 10 0simple rotate right: 0 1 2 2 3 4 5 7 7 10
二十一、rotate_copy
1、原型：
template< class ForwardIt, class OutputIt >OutputIt rotate_copy( ForwardIt first, ForwardIt n_first, ForwardIt last, OutputIt d_first );
2、说明：
循环移动后复制到d_first开始的范围内，将[first, n_first)+[n_first, last),变成[n_first, last)+[first, n_first);
3、官方demo
#include #include #include int main(){ std::vector src = { 1, 2, 3, 4, 5}; auto pivot = std::find(src.begin(), src.end(), 3); std::vector dest(src.size()); std::rotate_copy(src.begin(), pivot, src.end(), dest.begin()); for (const auto &i : dest) { std::cout << i << ' '; } std::cout << '\n';}
Output:
3 4 5 1 2
二十二、shuffle、random_shuffle(已弃用)
1、原型：
template< class RandomIt, class URBG >void shuffle( RandomIt first, RandomIt last, URBG&& g );
2、说明：
对[first,last)范围内的元素随机排序
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::vector v = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; std::random_device rd; std::mt19937 g(rd()); std::shuffle(v.begin(), v.end(), g); std::copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator (std::cout, " ")); std::cout << "\n";}
Possible output:
8 6 10 4 2 3 7 1 9 5
二十三、unique
1、原型：
template< class ForwardIt >ForwardIt unique( ForwardIt first, ForwardIt last );template< class ForwardIt, class BinaryPredicate >ForwardIt unique( ForwardIt first, ForwardIt last, BinaryPredicate p );
2、说明：
删除指定范围内连续重复的元素。使用时，先排序，再删除重复元素（这里的删除只是将新序列移动到前面），最后使用erase做真正删除动作。
3、官方demo
#include #include #include #include #include int main() { // 删除重复的元素 std::vector v{ 1,2,3,1,2,3,3,4,5,4,5,6,7}; std::sort(v.begin(), v.end()); // 1 1 2 2 3 3 3 4 4 5 5 6 7 auto last = std::unique(v.begin(), v.end()); // v now holds {1 2 3 4 5 6 7 x x x x x x}, where 'x' is indeterminate v.erase(last, v.end()); for (int i : v) std::cout << i << " "; std::cout << "\n";}
Output:
1 2 3 4 5 6 7
二十四、unique_copy
1、原型：
template< class InputIt, class OutputIt >OutputIt unique_copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first );template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryPredicate >OutputIt unique_copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryPredicate p );
2、说明：
将[first,last)范围内，剔除重复项后复制到d_first开始的范围内。
3、官方demo
#include #include #include #include int main(){ std::string s1 = "The string with many spaces!"; std::cout << "before: " << s1 << '\n'; std::string s2; std::unique_copy(s1.begin(), s1.end(), std::back_inserter(s2), [](char c1, char c2){ return c1 == ' ' && c2 == ' '; }); std::cout << "after: " << s2 << '\n';}
Output:
before: The string with many spaces!after: The string with many spaces!
二十五、shift_left、shift_right (C++20)
这两个算法是C++20以后才有的新算法，暂时不学
二十六sample (C++17)
这个算法是C++17以后才有的新算法，暂时不学
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