本文介绍 C++ 的 algorithm 库中常用函数。algorithm是C++标准程序库中的一个头文件，定义了C++ STL标准中的基础性的算法(均为函数模板)。定义了设计用于元素范围的函数集合。任何对象序列的范围可以通过迭代器或指针访问。

<1>序列容器遍历操作

常用参数对照：
frist : 起点，为一个迭代器
last : 终点，为一个迭代器

for_each

函数原型：

template<class InputIterator, class Function>
  Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function fn)

功能： 遍历序列容器，将区间[fist,last)之内每一个元素传入函数fn，在函数fn内对元素进行操作；

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
//遍历数组vector，修改vector里的所有元素值为5,输出元素
void fn(int &item)
{
	item = 5;
	cout << item << endl; 
}

int main()
{
	int a[] = {1,2,3,4,5,6,7};
	vector<int> v(a,a+7);
	for_each(v.begin(),v.end(),fn);
} 

find

函数原型:

template<class InputIterator, class T>
  InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{
  while (first!=last) {
    if (*first==val) return first;
    ++first;
  }
  return last;
}

功能： 返回一个迭代器，该迭代器返回等于val的范围内的第一个元素的迭代器。如果找不到这样的元素，则函数返回last迭代器。
示例：

int a[] = {1,2,3,4,5,6,7};
vector<int> v(a,a+7);
vector<int>::iterator it = find(v.begin(),v.end(),5);//*it = 5
it = find(v.begin(),v.end(),9);//*it = 0

find_if

函数原型：

template<class InputIterator, class UnaryPredicate>
  InputIterator find_if (InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred)
{
  while (first!=last) {
    if (pred(*first)) return first;
    ++first;
  }
  return last;
}

功能： 将区间[fist,last)之内每一个元素传入一元判断式：当pred(elem) 返回true时返回第一个达成条件的元素迭代器；

示例：

int a[] = {1,4,6,2,5,3,7};
	vector<int> v(a,a+7);
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(),v.end(),fun);//*it = 6

equal

函数原型：

template <class InputIterator1, class InputIterator2>
  bool equal ( InputIterator1 first1, InputIterator1 last1, InputIterator2 first2 )
{
  while (first1!=last1) {
    if (!(*first1 == *first2))   // or: if (!pred(*first1,*first2)), for version 2
      return false;
    ++first1; ++first2;
  }
  return true;
}

功能： 比较两个序列的逐个元素是否相等；

count

函数原型：

template <class InputIterator, class T>
  typename iterator_traits<InputIterator>::difference_type
    count (InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{
  typename iterator_traits<InputIterator>::difference_type ret = 0;
  while (first!=last) {
    if (*first == val) ++ret;
    ++first;
  }
  return ret;
}

功能： 返回序列中等于给定值元素的个数；

示例:

int a[] = {1,4,6,4,5,3,7};
	vector<int> v(a,a+7);
	//把所有的三的倍数替换为 8
	replace_if(v.begin(),v.end(),fun,8); //v = [1 4 8 4 5 8 7]

<2> 序列修改操作

swap

函数原型:

template <class T> void swap ( T& a, T& b )
{
  T c(a); a=b; b=c;
}

函数功能：交换a和b

replace

函数原型:

template <class ForwardIterator, class T>
  void replace (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                const T& old_value, const T& new_value)
{
  while (first!=last) {
    if (*first == old_value) *first=new_value;
    ++first;
  }
}

功能： 把序列中等于old_value元素替换为 new_value；

示例：

int a[] = {1,4,6,5,5,3,7};
	vector<int> v(a,a+7);
	replace(v.begin(),v.end(),5,55);//把5替换成55 

replace_if

函数原型：

template < class ForwardIterator, class UnaryPredicate, class T >
  void replace_if (ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                   UnaryPredicate pred, const T& new_value)
{
  while (first!=last) {
    if (pred(*first)) *first=new_value;
    ++first;
  }
}

功能： 将区间[fist,last)之内每一个元素传入一元判断式：当pred(elem) 返回true时的元素替换成new_value；

示例代码：

  #include <iostream>  
  #include <algorithm>
  #include <vector>  
  using namespace std;  
  //把小于5的替换为8 
  bool fun(int i)
  {
  	return i < 5;
  }
  int main()  
  { 
  	 int a[] = {1,2,3,4,5,6,7}; 
  	 vector<int> vec(a,a+7);
     replace_if(vec.begin(),vec.end(),fun,8); //vec = [8 8 8 8 5 6 7]
     return 0;
  }

序列排序

sort

函数原型：

template <class RandomAccessIterator>
  void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
template <class RandomAccessIterator, class Compare>
  void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

函数功能：
两个重载： 第一个对first到last 升序排序
第二个在第一个基础上传入一个传入一元判断式comp为a < b则升序，否则降序
示例:

  bool fun(int a,int b)
  {
  	return a < b; // a < b : vec =  1 2 3 4 5 6 7
  				  // a > b : vec =  7 6 5 4 3 2 1
  }
  int main()  
  { 
  	 int a[] = {1,3,2,4,6,7,5}; 
  	 vector<int> vec(a,a+7);
     sort(vec.begin(),vec.end(),fun); //vec = [1 2 3 4 5 6 7]
     return 0;
  }

排列函数

next_permutation

函数原型：

     bool next_permutation(iterator start,iterator end)

函数功能：
求的是序列当前排列的下一个排列，当当前序列不存在下一个排列时，函数返回false，否则返回true。
注意： next_permutation() 在使用前需要对欲排列数组按升序排序，否则只能找出该序列之后的全排列数。

代码：

  #include <iostream>  
  #include <algorithm>  
  using namespace std;  
  int main()  
  {  
      int num[3]={1,2,3};  
      do  
      {  
          cout<<num[0]<<" "<<num[1]<<" "<<num[2]<<endl;  
     }while(next_permutation(num,num+3));  
     
     return 0;  
 }

输出：
1 2 3
1 3 2
2 1 3
2 3 1
3 1 2
3 2 1

需要强调的是，next_permutation() 在使用前需要对欲排列数组按升序排序，否则只能找出该序列之后的全排列数。

下面的代码将展示如何使用next_permutation在接收一个数组p之后对数组p的内容进行全排列,其中n代表数组长度:

#include<iostream>
#include<cstdio> 
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
	int n,p[10]; 
	
	scanf("%d",&n);
	for(int i = 0;i < n;i ++)
	{
		scanf("%d",&p[i]);
	}
	sort(p,p+n); //事先排序以保证全排列
	do
	{
		for(int i = 0;i < n;i ++)
		{
			printf("%d ",p[i]);//对于排好序的数组，直接输出即为第一个排列
		}
		printf("\n");
	}while(next_permutation(p,p+n));
	
	return 0;
}