第16天：STL算法
学习目标
掌握C++标准模板库中各种算法的使用，理解算法与容器的结合使用，学会自定义比较器和谓词。
核心知识点
1. 查找算法 (Search Algorithms)
find 系列
- find：查找第一个匹配的元素
- find_if：查找第一个满足条件的元素
- find_if_not：查找第一个不满足条件的元素
- 参考资料：
binary_search 系列
- binary_search：二分查找（需要有序）
- lower_bound：查找第一个不小于目标值的位置
- upper_bound：查找第一个大于目标值的位置
- equal_range：查找等于目标值的范围
- 参考资料：
2. 排序算法 (Sorting Algorithms)
sort 系列
- sort：快速排序（不稳定）
- stable_sort：稳定排序
- partial_sort：部分排序（前k个元素）
- nth_element：找到第n个元素
- 参考资料：
自定义比较器
- Lambda表达式：现代C++推荐方式
- 函数对象：传统方式
- 函数指针：C风格方式
- 参考资料：
3. 修改算法 (Modifying Algorithms)
transform
- 单容器转换：将一个容器的元素转换后存储到另一个容器
- 双容器转换：将两个容器的对应元素进行运算
- 参考资料：
replace 系列
- replace：替换所有匹配的元素
- replace_if：替换满足条件的元素
- replace_copy：复制并替换
- 参考资料：
remove 系列
- remove：移除元素（不改变容器大小）
- remove_if：移除满足条件的元素
- remove_copy：复制并移除
- 参考资料：
4. 数值算法 (Numeric Algorithms)
accumulate
- 基本求和：计算容器元素的和
- 自定义操作：使用自定义函数进行累积
- 参考资料：
inner_product
- 内积计算：计算两个容器的内积
- 自定义内积：使用自定义运算符
- 参考资料：
5. 集合算法 (Set Algorithms)
集合运算
- set_union：并集
- set_intersection：交集
- set_difference：差集
- set_symmetric_difference：对称差集
- 参考资料：
6. 堆算法 (Heap Algorithms)
堆操作
- make_heap：创建堆
- push_heap：添加元素到堆
- pop_heap：移除堆顶元素
- sort_heap：堆排序
- 参考资料：
算法与容器的结合
迭代器适配器
- back_inserter：后插迭代器
- front_inserter：前插迭代器
- inserter：插入迭代器
- 参考资料：
算法复杂度分析
- 时间复杂度：了解各算法的时间复杂度
- 空间复杂度：理解算法的空间需求
- 参考资料：
实用教程和文档
官方文档
优质教程
实战案例
今日练习
基础练习
- 实现一个数据分析器，使用各种STL算法进行数据处理
- 编写一个文本处理器，使用算法进行字符串操作
- 实现一个排序和查找系统，比较不同算法的性能
算法题推荐
- LeetCode 56. Merge Intervals - 使用排序和合并算法
- LeetCode 347. Top K Frequent Elements - 使用排序和计数算法
- LeetCode 215. Kth Largest Element in an Array - 使用部分排序算法
- LeetCode 49. Group Anagrams - 使用排序和分组算法
学习要点总结
- 算法分类：查找、排序、修改、数值、集合、堆算法
- 迭代器使用：理解各种迭代器的适用范围
- 自定义比较器：掌握Lambda表达式和函数对象
- 性能考虑：了解各算法的时间复杂度
- 组合使用：多个算法的组合使用
下一天预告
明天我们将学习智能指针，包括unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr等现代C++的内存管理技术。