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c++11新增的一些便利的算法,11新增算法

編輯:C++入門知識

c++11新增的一些便利的算法,11新增算法


  c++11新增加了一些便利的算法,這些新增的算法使我們的代碼寫起來更簡潔方便,這裡僅僅列舉一些常用的新增算法,算是做個總結,更多的新增算法讀者可以參考http://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm。

  算法庫新增了三個用於判斷的算法all_of、any_of和none_of:

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool all_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool any_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool none_of( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );
  • all_of:檢查區間[first, last)中是否所有的元素都滿足一元判斷式p,所有的元素都滿足條件返回true,否則返回false。
  • any_of:檢查區間[first, last)中是否至少有一個元素都滿足一元判斷式p,只要有一個元素滿足條件就返回true,否則返回true。
  • none_of:檢查區間[first, last)中是否所有的元素都不滿足一元判斷式p,所有的元素都不滿足條件返回true,否則返回false。

下面是這幾個算法的示例:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
       vector<int> v = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    auto isEven = [](int i){return i % 2 != 0;
       bool isallOdd = std::all_of(v.begin(), v.end(), isEven);
       if (isallOdd)
              cout << "all is odd" << endl;

       bool isNoneEven = std::none_of(v.begin(), v.end(), isEven);
       if (isNoneEven)
              cout << "none is even" << endl;

       vector<int> v1 = { 1, 3, 5, 7, 8, 9 };
       bool anyof = std::any_of(v1.begin(), v1.end(), isEven);
       if (anyof)
              cout << "at least one is even" << endl;
}

輸出:

all is odd
none is odd
at least one is even

       算法庫的查找算法新增了一個find_if_not,它的含義和find_if是相反的,即查找不符合某個條件的元素,find_if也可以實現find_if_not的功能,只需要將判斷式改為否定的判斷式即可,現在新增了find_if_not之後,就不需要再寫否定的判斷式了,可讀性也變得更好。下面是它的基本用法:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v = { 1, 3, 5, 7, 9,4 };
    auto isEven = [](int i){return i % 2 == 0;};
    auto firstEven = std::find_if(v.begin(), v.end(), isEven);
    if (firstEven!=v.end())
              cout << "the first even is " <<* firstEven << endl;

       //用find_if來查找奇數則需要重新寫一個否定含義的判斷式
  auto isNotEven = [](int i){return i % 2 != 0;};
  auto firstOdd = std::find_if(v.begin(), v.end(),isNotEven);

       if (firstOdd!=v.end())
              cout << "the first odd is " <<* firstOdd << endl;

       //用find_if_not來查找奇數則無需新定義判斷式

       auto odd = std::find_if_not(v.begin(), v.end(), isEven);
       if (odd!=v.end())
              cout << "the first odd is " <<* odd << endl;
}

將輸出:

the first even is 4
the first odd is 1
the first odd is 1

  可以看到使用find_if_not不需要再定義新的否定含義的判斷式了,更簡便了。

  算法庫還增加了一個copy_if算法,它相比原來的copy算法多了一個判斷式,用起來更方便了,下面是它的基本用法:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
       vector<int> v = { 1, 3, 5, 7, 9, 4 };
       std::vector<int> v1(v.size());
    //根據條件拷貝
    auto it = std::copy_if(v.begin(), v.end(), v1.begin(), [](int i){return i%2!=0;});
    //縮減vector到合適大小
      v1.resize(std::distance(v1.begin(),it));
       for(int i : v1)
       {
              cout<<i<<" ";
       }

       cout<<endl;
}    

       算法庫新增了iota用來方便的生成有序序列,比如我們需要一個定長數組,這個數組中的元素都是在某一個數值的基礎之上遞增的,那麼用iota可以很方便的生成這個數組了。下面是它的基本用法:

#include <numeric>
#include <array>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
vector<int> v(4) ;
//循環遍歷賦值來初始化數組
//for(int i=1; i<=4; i++)
//{
//    v.push_back(i);
//}

//直接通過iota初始化數組,更簡潔
    std::iota(v.begin(), v.end(), 1);
    for(auto n: v) {
        cout << n << ' ';
    }
    cout << endl;
    
    std::array<int, 4> array;
    std::iota(array.begin(), array.end(), 1);
    for(auto n: array) {
        cout << n << ' ';
    }
    std::cout << endl;
}

將輸出:

1 2 3 4
1 2 3 4

  可以看到使用iota比遍歷賦值來初始化數組更簡潔,需要注意的是iota初始化的序列需要指定大小,如果上面的代碼中:vector<int> v(4) ;沒有指定初始化大小為4的話,則輸出為空。

       算法庫還新增了一個同時獲取最大值和最小值的算法minmax_element,這樣我們如果想獲取最大值和最小值的時候就不用分別調用max_element和max_element算法了,用起來會更方便,minmax_element會將最小值和最大值的迭代器放到一個pair中返回,下面是它的基本用法:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    // your code goes here
    vector<int> v = { 1, 2, 5, 7, 9, 4 };
    auto result = minmax_element(v.begin(), v.end());
   
    cout<<*result.first<<" "<<*result.second<<endl;

    return 0;
}

將輸出:

1 9

       算法庫新增了is_ sorted和is_ sorted_until算法,is_sort用來判斷某個序列是否是排好序的,is_sort_until則用來返回序列中前面已經排好序的部分序列。下面是它們的基本用法:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = { 1, 2, 5, 7, 9, 4 };
    auto pos = is_sorted_until(v.begin(), v.end());
   
    for(auto it=v.begin(); it!=pos; ++it)
    {
        cout<<*it<< " ";
    }
    cout<<endl;
    
    bool is_sort = is_sorted(v.begin(), v.end());
    cout<< is_sort<<endl;
    return 0;
}

將輸出:

1 2 5 7 9
0

總結:這些新增的算法讓我們用起來更加簡便,也增強了代碼的可讀性。


C語言中什叫算法,算法在程序設計中的重要作用

一、什麼是算法
算法是一系列解決問題的清晰指令,也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。算法常常含有重復的步驟和一些比較或邏輯判斷。如果一個算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個算法將不會解決這個問題。不同的算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。
算法的時間復雜度是指算法需要消耗的時間資源。一般來說,計算機算法是問題規模n 的函數f(n),算法執行的時間的增長率與f(n) 的增長率正相關,稱作漸進時間復雜度(Asymptotic Time Complexity)。時間復雜度用“O(數量級)”來表示,稱為“階”。常見的時間復雜度有: O(1)常數階;O(log2n)對數階;O(n)線性階;O(n2)平方階。
算法的空間復雜度是指算法需要消耗的空間資源。其計算和表示方法與時間復雜度類似,一般都用復雜度的漸近性來表示。同時間復雜度相比,空間復雜度的分析要簡單得多。

二、算法設計的方法
1.遞推法
遞推法是利用問題本身所具有的一種遞推關系求問題解的一種方法。設要求問題規模為N的解,當N=1時,解或為已知,或能非常方便地得到解。能采用遞推法構造算法的問題有重要的遞推性質,即當得到問題規模為i-1的解後,由問題的遞推性質,能從已求得的規模為1,2,…,i-1的一系列解,構造出問題規模為I的解。這樣,程序可從i=0或i=1出發,重復地,由已知至i-1規模的解,通過遞推,獲得規模為i的解,直至得到規模為N的解。
【問題】 階乘計算
問題描述:編寫程序,對給定的n(n≤100),計算並輸出k的階乘k!(k=1,2,…,n)的全部有效數字。
由於要求的整數可能大大超出一般整數的位數,程序用一維數組存儲長整數,存儲長整數數組的每個元素只存儲長整數的一位數字。如有m位成整數N用數組a[ ]存儲:
N=a[m]×10m-1+a[m-1]×10m-2+ … +a[2]×101+a[1]×100
並用a[0]存儲長整數N的位數m,即a[0]=m。按上述約定,數組的每個元素存儲k的階乘k!的一位數字,並從低位到高位依次存於數組的第二個元素、第三個元素……。例如,5!=120,在數組中的存儲形式為:
3 0 2 1 ……
首元素3表示長整數是一個3位數,接著是低位到高位依次是0、2、1,表示成整數120。
計算階乘k!可采用對已求得的階乘(k-1)!連續累加k-1次後求得。例如,已知4!=24,計算5!,可對原來的24累加4次24後得到120。細節見以下程序。
# include <stdio.h>
# include <malloc.h>
......
2.遞歸
遞歸是設計和描述算法的一種有力的工具,由於它在復雜算法的描述中被經常采用,為此在進一步介紹其他算法設計方法之前先討論它。
能采用遞歸描述的算法通常有這樣的特征:為求解規模為N的問題,設法將它分解成規模較小的問題,然後從這些小問題的解方便地構造出大問題的解,並且這些規模較小的問題也能采用同樣的分解和綜合方法,分解成規模更小的問題,並從這些更小問題的解構造出規模較大問題的解。特別地,當規模N=1時,能直接得解。
【問題】 編寫計算斐波那契(Fibonacci)數列的第n項函數fib(n)。
斐波那契數列為:0、1、1、2、3、……,即:
fib(0)=0;
fib(1)=1;
fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2) (當n>1時)。
寫成遞歸函數有:
int ......余下全文>>
 

c語言的算法題?

網上多的是
自己搜索一下,
樓主在讀大學嗎, 圖書管很多這樣的書啊,
看實體書,比網上閱讀還是好一些.
 

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