STL 3算法

1. 算法分类

1.非修改序列算法

遍历容器但不修改元素。
std::find(begin, end, value); // 查找首个等于 value 的元素
std::count(begin, end, value); // 统计等于 value 的元素数量
std::for_each(begin, end, func); // 对每个元素应用函数
for_each 是非修改算法，若需改变元素值需通过引用参数（如 [](int& x)）
std::all_of/any_of/none_of(begin, end, pred); // 条件判断

1.返回值：
all_of：所有元素满足 p，或区间为空 → true。
any_of：至少一个元素满足 p → true。
none_of：所有元素均不满足 p，或区间为空 → true。

2.短路求值
all_of：遇到第一个不满足 p 的元素时立即返回 false。
any_of：遇到第一个满足 p 的元素时立即返回 true。
none_of：遇到第一个满足 p 的元素时立即返回 false。

2.修改序列算法

修改元素值或重排元素。
std::copy(begin, end, dest); // 复制元素到目标位置
std::fill(begin, end, value); // 用 value 填充区间
std::replace(begin, end, old, new); // 替换旧值为新值
std::remove(begin, end, value); // 移除等于 value 的元素（逻辑删除）
std::reverse(begin, end); // 反转序列
std::shuffle(begin, end, gen); // 随机打乱序列

3.排序与分区算法

对元素进行排序或分区。
std::sort(begin, end); // 快速排序（默认升序）
std::stable_sort(begin, end); // 稳定排序（保持相等元素的相对顺序）
std::partial_sort(begin, mid, end); // 部分排序（前 mid-begin 个元素有序）
std::nth_element(begin, nth, end); // 使得第 nth 个元素处于有序状态下的正确位置
std::partition(begin, end, pred); // 分区（满足条件的元素放前面）

4.二分查找算法

在有序序列中高效查找元素。
std::binary_search(begin, end, value); // 判断元素是否存在
std::lower_bound(begin, end, value); // 第一个不小于 value 的位置
std::upper_bound(begin, end, value); // 第一个大于 value 的位置
std::equal_range(begin, end, value); // 返回相等元素的区间 [lower, upper)

1.记忆方法

1. lower_bound：下界（第一个 ≥ value 的位置）
   1.功能：查找第一个不小于（≥）目标值的元素位置。
   2.应用场景：
   插入元素时保持有序（确定插入点）。
   范围查询的左边界（如 [lower, upper)）。

2. upper_bound：上界（第一个 > value 的位置）
   1.功能：查找第一个大于（>）目标值的元素位置。

5.集合算法

处理有序序列的交集、并集等操作。
std::merge(begin1, end1, begin2, end2, dest); // 合并两个有序序列
std::set_intersection(begin1, end1, begin2, end2, dest); // 交集
std::set_union(begin1, end1, begin2, end2, dest); // 并集
std::set_difference(begin1, end1, begin2, end2, dest); // 差集

6.数值算法

std::accumulate(begin, end, init); // 累加求和（可自定义操作）
std::partial_sum(begin, end, dest); // 前缀和
std::adjacent_difference(begin, end, dest); // 相邻元素的差
std::inner_product(begin1, end1, begin2, init); // 内积（可自定义操作）

2.关键点总结

1.迭代器类型决定算法适用性

1.例如，std::sort 要求随机访问迭代器，因此无法用于 list（需用 list::sort）。
2.算法复杂度影响性能：
std::binary_search 的 O (log n) 复杂度依赖于有序序列和随机访问迭代器。

2.erase-remove用法

2.使用 std::remove 后需调用 erase 以物理删除元素（erase-remove 惯用法）。
erase-remove 惯用法是处理连续容器（如 vector）中删除元素的标准方式，其核心步骤为：

1.remove 移动元素：将不需要的元素移至末尾，返回新逻辑终点。
2.erase 物理删除：删除新逻辑终点之后的冗余元素。

3.区间表示法

所有 STL 算法操作的是左闭右开区间 [begin, end)，即包含 begin 但不包含 end。