13 | 五花八门的算法：不要再手写for循环了
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
认识算法
荧光笔
直线
曲线- 深入了解
- 翻译
- 解释
- 总结
C++算法库是程序员们在日常工作中不可或缺的一部分。本文介绍了C++算法的重要性和使用方法。算法是一系列定义明确的操作步骤，并在有限次运算后得到结果。C++的算法指的是工作在容器上的一些泛型函数，如remove、sort、binary_search等。虽然算法本质上都是for或while循环，但使用算法能够追求更高层次上的抽象和封装，减少手写的错误，并且内部实现更高效。现在，由于lambda表达式的引入，算法的形式和普通循环非常接近，使得函数式编程更加容易。此外，文章还介绍了迭代器的概念和使用方法。迭代器相当于算法的“手脚”，通过迭代器去“间接”访问容器以及元素，使得算法的能力更加灵活。最后，文章提到了一些最有用的算法，为读者进入算法的函数式编程领域提供了指导。 文章首先介绍了for_each算法，它是手写for循环的替代品，能够促使程序员更多地以“函数式编程”来思考，使用lambda来封装逻辑，得到更干净、更安全的代码。接着，文章详细讨论了排序算法，强调了标准库中的排序算法要比手写的实现更加优秀。除了常见的sort()外，还介绍了稳定排序、TopN、中位数、分组等不同应用场景对应的排序算法，并提醒读者在使用这些排序算法时要注意迭代器的要求和容器类型的选择。 C++里有上百个算法，我们不可能也没办法在一节课的时间里全部搞懂，所以我就精挑细选了一些我个人认为最有用的for_each、排序和查找算法，把它们介绍给你。 在我看来，C++里的算法像是一个大宝库，非常值得你去发掘。比如类似memcpy的copy/move算法（搭配插入迭代器）、检查元素的all_of/any_of算法，用好了都可以替代很多手写for循环。 你可以课后仔细阅读，对照自己的现有代码，看看哪些能用得上，再试着用算法来改写实现，体会一下算法的简洁和高效。
《罗剑锋的 C++ 实战笔记》，新⼈⾸单¥59
全部留言(25)
- 最新
- 精选
屈肖东学习C++最蛋疼的地方之一，就是总要去确定哪些内容是C++11以及之后才具有的，哪些是C++11之前就有的，像我们公司，根本不支持C++11，C++11再牛逼也没用。只能在学习C++的时候刻意的去记C++11才有的功能，然后在开发时不去使用。这一点比C差太多了，C几乎完全不会考虑版本问题，因为最常用的C标准是C99和C89，现在系统自带的GCC基本不可能不支持。作者回复: C++的问题就是标准更新的太迟缓了，C++11/14的普及依然任重道远，好在现在很多开源库都开始要求至少C++11了，侧面上也在推进标准更新。
2020-06-10217
Zivonfor_each是不是无法返回pos，在需要得到元素位置的情况不太合适？作者回复: 可以利用lambda表达式的闭包特性，用[&var]传出值。
2020-06-046
Luca回答一下第一个问题，不知是否正确：for_each循环不能完全代替for循环，比如在for循环中可以使用break跳出，而在for_each中在语法层面是没有跳出的，如果要跳出的话，可能需要借助异常机制了。 当然，应用for_each的函数式设计思想，也不应出现需要跳出循环的情况。 请老师与大家指正！作者回复: 在lambda表达式里可以用return，这样就可以结束循环，实现类似break的效果。
2020-06-0456
l c是从Java/Python转的c++，之前对c++其实是抱有一些成见的，大概就是难学难写，很古板很“笨重”。但是越学越发现c++是一个非常全能的语言，有一种什么都给你了随便你干什么的感觉，而且随着协议不断在更新这些工具。 觉得c++远没有到过时的时候，依然有它的活力啊。作者回复: 自由的哲学思想贯彻于C++始终，真的是感觉非常好，自由不受约束。
2020-08-104
flying老师，对于多层map有没有好的解决方案： 比如： typedef std::map<sd::string, std::map<std::string, std::map<string, Info>> Firm2Cus2CommInfo; 然后对这个三级map中的Info进行操作，同时还会用到第一级、第二级的key。 感觉用for_each不太好实现。 用map的原因是，方便查询，通过key就能获取到结果。 但是用for的话，就是好多层for，看着难受。 老师有没有好的解决方法呢？作者回复: 这个实际上是数据结构的问题了，比如像json，就只能是这样的多层Key-Value，如果想要简化，就要从需求、设计等更前面的地方入手，而不是纠结于C++的容器、算法。
2020-08-064
EncodedStar用c++很多年了，确实会遇到手写类似标准库的函数，手写完之后才发现标准库有同样功能高效的函数，简直让人感觉是闭门造车，哭笑不得。 既然老师文章都提到以后尽量用for_each，我也觉得就可以替代for，以后尽量用老师教的，还有就是小技巧很实用！作者回复: 有时间多看看标准库文档，还有参考书，就可以少造些轮子，让自己也轻松一点。
2020-06-0424- EncodedStar这个标题成功吸引了我。
作者回复: 希望大家都能多用算法，少写for。
2020-06-044 
怪兽老师，在实践中遇到的2个问题： 1. 一个线程中，每间隔几秒调用sort，对vector中的元素进行排序。其他N个线程依据某种条件，从该vector容器中取出元素。对着这样的操作，vector容器作为公共资源需要上锁吗？也就是说sort是只读算法吗？ 2. set/map中的lower_bound和upper_bound成员函数，也都是二分查找法吗？它们和find成员函数的查找效率哪个更高，或者哪个更好？作者回复: 1.sort不是只读算法，这种多线程操作容器，要线程安全就必须要加锁。 2.它们都是二分查找，效率一样，但效果是不同的。find返回的是否找到，lower_bound和upper_bound返回的是上下界。
2020-07-193
KevinJC++17 允许并行策略 但是gcc9下需要引进intel TBB。也可以使用gnu自带的并行算法库拓展 但是必须开启fopenmp。但是在gcc11下就不用了 直接开启C++20标准然后include execution就好。作者回复: 最新的C++编译器能省很多事情。
2022-05-291- Stephen1.感觉for_each不能够完全替代for循环,就像if-else,break,continue这些for_each没法用. 2.根据自己的需求选择合适的算法: 排序中: 只是找出前几名的,选择partial_sort;而如果选出第一名和最后一名采用minmax_element;对于list容器,使用成员函数sort;有序容器map,set已经排好序了,直接迭代就可. 查找中: 需要先排好序的: 二分查找binary_search只能够告知元素是否存在;真正好用的还是lower_bound和upper_bound分别是返回该值的下界位置和上界位置(后一个位置); 有序的set/map,提供等价的成员函数find/lower_bound/upper_bound. 不需要排序的: find,search
作者回复: 总结的很好，for_each算法顾名思义，就是专门为遍历容器所设计的，所以如果有一些特殊需求就不太合适了。 不过如果在for_each里用return，可以近似实现break的效果。
2021-03-0221
