C++ 是一種強大的編程語言，它提供了許多通用算法，可以用于各種容器類型。這些算法是通過迭代器來操作容器中的元素，因此它們是通用的，可以用于不同類型的容器。在本篇博客中，我們將詳細介紹 C++ 的通用算法。

std::sort()

std::sort() 是 C++ 中最常用的算法之一，它可以對容器中的元素進行排序。該算法使用快速排序算法實現，時間復雜度為 O(n log n)。以下是一個使用 std::sort() 對數組進行排序的示例：

#include 
#include 

int main() {
    int arr[] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    std::sort(arr, arr + n);

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::sort() 對數組 arr 進行排序，并使用循環打印排序后的結果。

std::find()

std::find() 可以在容器中查找指定的元素。該算法返回一個迭代器，指向第一個匹配的元素。如果沒有找到匹配的元素，則返回容器的 end() 迭代器。以下是一個使用 std::find() 查找向量中的元素的示例：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::vector<int> vec = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    int x = 5;

    auto it = std::find(vec.begin(), vec.end(), x);

    if (it != vec.end()) {
        std::cout << "Found " << x << " at position " << it - vec.begin() << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Not found" << std::endl;
    }

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::find() 在向量 vec 中查找元素 x，并打印結果。

std::accumulate()

std::accumulate() 可以計算容器中元素的總和。該算法需要兩個迭代器和一個初始值作為參數。以下是一個使用 std::accumulate() 計算數組元素總和的示例：

#include 
#include 

int main() {
    int arr[] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    int sum = std::accumulate(arr, arr + n, 0);

    std::cout << "Sum: " << sum << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::accumulate() 計算數組 arr 中元素的總和，并打印結果。

std::transform()

std::transform() 可以對容器中的元素進行轉換。該算法需要兩個迭代器和一個轉換函數作為參數。以下是一個使用 std::transform() 將數組中的元素乘以 2 的示例：

#include 
#include 

int main() {
    int arr[] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    std::transform(arr, arr + n, arr, [](int x) { return x * 2; });

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::transform() 將數組 arr 中的元素乘以 2，并使用循環打印結果。

std::copy()

std::copy() 可以將容器中的元素復制到另一個容器中。該算法需要兩個迭代器和一個目標容器的迭代器作為參數。以下是一個使用 std::copy() 將數組中的元素復制到向量中的示例：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    int arr[] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    std::vector<int> vec(n);
    std::copy(arr, arr + n, vec.begin());

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << vec[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::copy() 將數組 arr 中的元素復制到向量 vec 中，并使用循環打印結果。

std::reverse()

std::reverse() 可以反轉容器中的元素順序。該算法需要兩個迭代器作為參數。以下是一個使用 std::reverse() 反轉數組中的元素順序的示例：

#include 
#include 

int main() {
    int arr[] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    std::reverse(arr, arr + n);

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::reverse() 反轉數組 arr 中的元素順序，并使用循環打印結果。

std::unique()

std::unique() 可以從容器中刪除重復的元素。該算法需要兩個迭代器作為參數，并返回一個迭代器，指向不重復的元素的末尾。以下是一個使用 std::unique() 刪除向量中重復元素的示例：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::vector<int> vec = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    std::sort(vec.begin(), vec.end());

    auto it = std::unique(vec.begin(), vec.end());
    vec.erase(it, vec.end());

    for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
        std::cout << vec[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::unique() 刪除向量 vec 中的重復元素，并使用循環打印結果。

std::for_each()

std::for_each() 可以對容器中的每個元素執行指定的操作。該算法需要兩個迭代器和一個函數對象作為參數。以下是一個使用 std::for_each() 對數組中的元素進行平方的示例：

#include 
#include 

int main() {
    int arr[] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    std::for_each(arr, arr + n, [](int& x) { x *= x; });

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用 std::for_each() 對數組 arr 中的元素進行平方，并使用循環打印結果。

最后

C++ 的通用算法可以大大簡化編寫 C++ 程序的過程，因為它們提供了一種通用的方法來處理容器中的元素，而不需要編寫特定于容器類型的代碼。此外，這些算法已經經過優化，因此它們通常比手動編寫的代碼更快、更可靠。在實際編程中，我們應該熟練掌握這些算法，并根據需要選擇合適的算法來處理容器中的元素。