注意

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使用算法

在 C++ 标准库中，我们发现了很多现成的算法，可以用来操作向量。

C++ 版本

我们建议您使用 C++ 20 版本，因为解决方案更简单。对于由于某些原因无法安装支持最新标准的编译器的人，我们还将提供适用于旧版本的示例。

为了能够使用算法，我们需要在代码中添加以下头文件

#include <algorithm>

动机

1. 搜索最小值 ( std::ranges::min())
2. 搜索最大值 ( std::ranges::max())
3. 计算给定元素出现的次数 ( std::ranges::count())
4. 反转顺序 ( std::ranges::reverse())
5. 排序向量元素 ( std::ranges::sort())

算法

首先，让我们创建一个简单的程序，在此程序上测试算法的操作。让我们准备一个数字数组

数字数组

std::vector<int> numbers = { 22, 13, 27, 4 };

在任何情况下，使用算法都将归结为输入

C++20

std::ranges::<algorithm_name>( <vector_name> );

// for example:
std::ranges::sort(numbers);

直到 C++20

std::<algorithm_name>(<vector_name>.begin(), <vector_name>.end());

// for example:
std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

其中，我们用上面准备好的 numbers 替换 <vector_name>。我们将在每次操作后使用我们之前学过的 for 循环显示其内容

显示数组中的每个数字

for (int n : numbers)
	std::cout << n << ' ';

演示

首先，让我们看看一个使用所有这些算法的示例代码，然后我们再讨论它们。

C++20

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
	std::vector<int> numbers = { 22, 13, 27, 4 };

	int min = std::ranges::min(numbers);
	int max = std::ranges::max(numbers);

	std::cout << "The smallest: " << min << '\n';
	std::cout << "The greatest: " << max << '\n';

	// For the sake of demonstration of the "count"
	// function I add a single 13 number to the end:
	numbers.push_back(13);
	
	size_t count = std::ranges::count(numbers, 13);
	std::cout << "Occurrences of 13: " << count << '\n';

	std::cout << "Before reversing:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';

	std::ranges::reverse(numbers);

	std::cout << "\nAfter reversing:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';

	std::cout << "\nBefore sorting:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';

	std::ranges::sort(numbers);

	std::cout << "\nAfter sorting:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';
}

结果

The smallest: 4
The greatest: 27
Occurrences of 13: 2
Before reversing:
22 13 27 4 13 
After reversing:
13 4 27 13 22 
Before sorting:
13 4 27 13 22 
After sorting:
4 13 13 22 27 

直到 C++20

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
	std::vector<int> numbers = { 22, 13, 27, 4 };

	int min = *std::min_element(numbers.begin(), numbers.end()); // 🟡
	int max = *std::max_element(numbers.begin(), numbers.end()); // 🟡

	std::cout << "The smallest: " << min << '\n';
	std::cout << "The greatest: " << max << '\n';

	// For the sake of demonstration of the "count"
    // function I add a single 13 number to the end:
	numbers.push_back(13);
	
	size_t count = std::count(numbers.begin(), numbers.end(), 13);
	std::cout << "Occurrences of 13: " << count << '\n';

	std::cout << "Before reversing:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';

	std::reverse(numbers.begin(), numbers.end());

	std::cout << "\nAfter reversing:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';

	std::cout << "\nBefore sorting:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';

	std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

	std::cout << "\nAfter sorting:\n";
	for (int n : numbers)
		std::cout << n << ' ';
}

结果

The smallest: 4
The greatest: 27
Occurrences of 13: 2
Before reversing:
22 13 27 4 13 
After reversing:
13 4 27 13 22 
Before sorting:
13 4 27 13 22 
After sorting:
4 13 13 22 27 

注意

标有 🟡 的代码更复杂，不幸的是，在 C++20 之前的版本中没有其他更简单的可能性。如果您正在使用旧版本的 C++，请考虑安装支持最新语言标准的编译器。

解释

最小值

要查找向量中的最小值，我们使用std::ranges::min

C++20

std::cout << std::ranges::min(numbers);

直到 C++20

std::cout << std::min(numbers.begin(), numbers.end());

最大值

要查找向量中的最大值，我们这样使用std::ranges::max

C++20

std::cout << std::ranges::max(numbers);

直到 C++20

std::cout << std::max(numbers.begin(), numbers.end());

计数出现次数

注意

为了这个算法的目的，我们将在数组的末尾添加一个值 13。

count 用于计算元素的出现次数，在这种情况下，是在向量内部。我们这样使用它

我们也可以将此结果写入变量。我们应该为此使用特殊类型 size_t，它只是一个非负数（因为出现次数不能是负数）

C++20

size_t count = std::ranges::count(numbers, 13);
std::cout << "Occurrences of 13: " << count;

直到 C++20

size_t count = std::count(numbers.begin(), numbers.end(), 13);
std::cout << "Occurrences of 13: " << count;

反转顺序

要反转向量元素的顺序，我们使用std::ranges::reverse  （在 C++20 之前使用std::reverse）。

C++20

std::ranges::reverse(numbers);

直到 C++20

std::reverse(numbers.begin(), numbers.end());

排序

我们这样使用sort函数

C++20

std::ranges::sort(numbers);

直到 C++20

std::sort(numbers.begin(), numbers.end());