Алгоритми STL в С++ / aCode

Крім контейнерів і ітераторів, бібліотека STL також надає ряд універсальних алгоритмів для роботи з елементами контейнерів. Вони дозволяють виконувати такі операції, як пошук, сортування, вставка, зміна позиції, видалення і копіювання елементів контейнера.

Зміст:

Алгоритми STL
Алгоритми min_element() і max_element()
Алгоритми find() і list::insert()
Алгоритми sort() і reverse()
Висновки

Алгоритми STL

Алгоритми STL реалізовані у вигляді глобальних функцій, які працюють з використанням ітераторів. Це означає, що кожен алгоритм потрібно реалізувати всього лише один раз, і він працюватиме з усіма контейнерами, які надають набір ітераторів (включаючи і ваші власні (користувацькі) контейнерні класи). Хоча це має величезний потенціал і надає можливість швидко писати складний код, у алгоритмів також є і “темна сторона” — деяка комбінація алгоритмів і типів контейнерів може не працювати/працювати з поганою продуктивністю/викликати нескінченні цикли, тому слід бути обережним.

Бібліотека STL надає досить багато алгоритмів. На цьому уроці ми розглянемо лише деякі з найбільш поширених і простих у використанні алгоритмів. Для їх роботи потрібно підключити заголовок algorithm.

Алгоритми min_element() і max_element()

Алгоритми min_element() і max_element() знаходять мінімальний і максимальний елементи в контейнері:

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm> 
 
int main()
{
    std::list<int> li;
    for (int nCount=0; nCount < 5; ++nCount)
        li.push_back(nCount);
 
    std::list<int>::const_iterator it; // оголошуємо ітератор
    it = min_element(li.begin(), li.end());
        std::cout << *it << ' ';
    it = max_element(li.begin(), li.end());
        std::cout << *it << ' ';
	
    std::cout << '\n';
}

#include <iostream>

#include <list>

#include <algorithm>

int main()

{

std::list<int> li;

for (int nCount=0; nCount < 5; ++nCount)

li.push_back(nCount);

std::list<int>::const_iterator it; // оголошуємо ітератор

it = min_element(li.begin(), li.end());

std::cout << *it << ' ';

it = max_element(li.begin(), li.end());

std::cout << *it << ' ';

std::cout << '\n';

}

Результат виконання програми:

0 4

Алгоритми find() і list::insert()

У наступному прикладі ми використаємо алгоритм find(), щоб знайти певне значення в списку, а потім використаємо функцію list::insert() для додання нового значення в список:

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
 
int main()
{
    std::list<int> li;
    for (int nCount=0; nCount < 5; ++nCount)
        li.push_back(nCount);
 
    std::list<int>::iterator it; // оголошуємо ітератор
    it = find(li.begin(), li.end(), 2); // шукаємо в списку число 2
    li.insert(it, 7); // використовуємо алгоритм list::insert() для додання числа 7 перед числом 2
 
    for (it = li.begin(); it != li.end(); ++it) // виводимо за допомогою циклу і ітератора елементи списку
        std::cout << *it << ' ';
    	
    std::cout << '\n';
}

#include <iostream>

#include <list>

#include <algorithm>

int main()

{

std::list<int> li;

for (int nCount=0; nCount < 5; ++nCount)

li.push_back(nCount);

std::list<int>::iterator it; // оголошуємо ітератор

it = find(li.begin(), li.end(), 2); // шукаємо в списку число 2

li.insert(it, 7); // використовуємо алгоритм list::insert() для додання числа 7 перед числом 2

for (it = li.begin(); it != li.end(); ++it) // виводимо за допомогою циклу і ітератора елементи списку

std::cout << *it << ' ';

std::cout << '\n';

}

Результат виконання програми:

0 1 7 2 3 4

Алгоритми sort() і reverse()

У наступному прикладі ми відсортуємо весь вектор, виведемо відсортовані елементи, а потім виведемо їх вже в зворотному порядку:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
 
int main()
{
 
    std::vector<int> vect;
    vect.push_back(4);
    vect.push_back(8);
    vect.push_back(-3);
    vect.push_back(3);
    vect.push_back(-8);
    vect.push_back(12);
    vect.push_back(5);
 
    std::sort(vect.begin(), vect.end()); // виконуємо сортування елементів вектора
 
    std::vector<int>::const_iterator it; // оголошуємо ітератор
    for (it = vect.begin(); it != vect.end(); ++it) // виводимо за допомогою циклу і ітератора елементи вектора
        std::cout << *it << ' ';
 
    std::cout << '\n';
 
    std::reverse(vect.begin(), vect.end()); // сортуємо елементи вектора в зворотному порядку
 
    for (it = vect.begin(); it != vect.end(); ++it) // виводимо за допомогою циклу і ітератора елементи вектора
        std::cout << *it << ' ';
 	
    std::cout << '\n';
}

#include <iostream>

#include <vector>

#include <algorithm>

int main()

{

std::vector<int> vect;

vect.push_back(4);

vect.push_back(8);

vect.push_back(-3);

vect.push_back(3);

vect.push_back(-8);

vect.push_back(12);

vect.push_back(5);

std::sort(vect.begin(), vect.end()); // виконуємо сортування елементів вектора

std::vector<int>::const_iterator it; // оголошуємо ітератор

for (it = vect.begin(); it != vect.end(); ++it) // виводимо за допомогою циклу і ітератора елементи вектора

std::cout << *it << ' ';

std::cout << '\n';

std::reverse(vect.begin(), vect.end()); // сортуємо елементи вектора в зворотному порядку

for (it = vect.begin(); it != vect.end(); ++it) // виводимо за допомогою циклу і ітератора елементи вектора

std::cout << *it << ' ';

std::cout << '\n';

}

Результат виконання програми:

-8 -3 3 4 5 8 12 12 8 5 4 3 -3 -8

Зверніть увагу, загальний алгоритм sort() не працює з вектором. У вектора є свій власний метод sort(), який, в даному випадку, є ефективнішим.

Висновки

Хоча це всього лише невеликий приклад алгоритмів, які надає STL, але цього вже має бути достатньо, щоб ви побачили користь і те, наскільки легко використовувати алгоритми STL в поєднанні з ітераторами і контейнерами.

Оцінити статтю: