Java 转 C++ 系列：STL常用函数

Xiu Yan2026-04-23 8:30

文章参考：黑马程序员匠心之作|C++教程从0到1入门编程,学习编程不再难

写在前面：STL算法有一个使用规律

  • 算法带 _func / _Pred → 传 普通函数 / 仿函数 / Lambda
    transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
    find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
  • 算法 不带 _func/_Pred → 类内重载运算符
    count(iterator beg, iterator end, value);
    bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);

文章目录

  • 一、常用遍历算法
    • [1.1 `for_each`](#1.1 for_each)
    • [1.2 `transform`](#1.2 transform)
  • 二、常用查找算法
    • [2.1 `find`](#2.1 find)
    • [2.2 `find_if`](#2.2 find_if)
    • [2.3 `adjacent_find`](#2.3 adjacent_find)
    • [2.4 `binary_search`](#2.4 binary_search)
    • [2.5 `count`](#2.5 count)
    • [2.6 `count_if`](#2.6 count_if)
  • 三、常用排序算法
    • [3.1 `sort`](#3.1 sort)
    • [3.2 `random_shuffle`](#3.2 random_shuffle)
    • [3.3 `merge`](#3.3 merge)
    • [3.4 `reverse`](#3.4 reverse)
  • 四、常用拷贝和替换算法
    • [4.1 `copy`](#4.1 copy)
    • [4.2 `replace`](#4.2 replace)
    • [4.3 `replace_if`](#4.3 replace_if)
    • [4.4 `swap`](#4.4 swap)
  • 五、常用算术生成算法
    • [5.1 `accumulate`](#5.1 accumulate)
    • [5.2 `fill`](#5.2 fill)
  • 六、常用集合算法
    • [6.1 `set_intersection`](#6.1 set_intersection)
    • [6.2 `set_union`](#6.2 set_union)
    • [6.3 `set_difference`](#6.3 set_difference)

一、常用遍历算法

1.1 for_each

功能描述：实现容器遍历

函数原型 ： for_each(iterator beg, iterator end, _func);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

_func 函数或者函数对象

代码示例：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

//普通函数
void MyPrintFun(int val) {
	cout << val << " ";
}
//函数对象
class MyPrint {
public:
	void operator()(int val) {
		cout << val << " ";
	}
};

int main() {
	vector<int> v = { 10, 20, 30, 40 };

	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrintFun); // 普通函数
	cout << endl;

	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint()); // 函数对象
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

1.2 transform

功能描述： 搬运容器到另一个容器中

函数原型： transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);

beg1 源容器开始迭代器

end1 源容器结束迭代器

beg2 目标容器开始迭代器

_func 普通函数或者函数对象

代码示例：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

// 仿函数（函数对象）
class TransForm {
public:
	int operator()(int val) {
		return val;
	}
};

//普通函数
int TransFormFun(int val) {
	return val;
}

class MyPrint {
public:
	void operator()(int val) {
		cout << val << " ";
	}
};

int main() {
	vector<int> v = { 10, 20, 30, 40 };
	vector<int>vTarget; //目标容器

	vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间
	transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransFormFun); // 普通函数
	transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm()); // 函数对象

	for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint()); // 输出
	system("pause");
	return 0;
}

二、常用查找算法

cpp 复制代码 
find                     , 查找元素
find_if                  , 按条件查找元素
adjacent_find            , 查找相邻重复元素
binary_search            , 二分查找法
count                    , 统计元素个数
count_if                 , 按条件统计元素个数

2.1 find

功能描述：查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()。

函数原型： find(iterator beg, iterator end, value);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

value 查找的元素

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v = { 10, 20, 30, 40 };
//查找容器中是否有 40 这个元素
vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 40);
if (it == v.end()) {
	cout << "没有找到!" << endl;
}
else {
	cout << "找到:" << *it << endl;
}

自定义数据类型，代码示例2：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	//重载==，底层find知道如何对比person数据
	bool operator==(const Person& p) {
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) {
			return true;
		}
		return false;
	}
public:
	string m_Name;
	int m_Age;
};

int main() {
	// 查找容器中是指定名字和年龄的对象
	vector<Person> v;
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	Person pTarget("bbb", 20);
	
	vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), pTarget);
	if (it == v.end()) {
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

2.2 find_if

功能描述： 按条件查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器end()。

函数原型： find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

_Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）

代码示例1：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

//内置数据类型
class GreaterTwenty {
public:
	bool operator()(int val) {
		return val > 20;
	}
};

bool GreaterTwentyFun(int val) {
	return val > 20;
}

int main() {
	vector<int> v = { 10, 20, 30, 40 };
	// 查找大于20
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterTwentyFun); // 普通函数
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterTwenty()); // 仿函数
	if (it == v.end()) {
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到大于20的数字:" << *it << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

代码示例2：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

//自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

// 仿函数（函数对象）
class GreaterTwenty {
public:
	bool operator()(const Person& p) { //一元谓词
		return p.m_Age > 20;
	}
};

// 普通函数
bool GreaterTwentyFun(const Person& p) {
	return p.m_Age > 20;
}

int main() {
	vector<Person> v;
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	// 查找年龄大于20的对象
	vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterTwentyFun); // 普通函数
	vector<Person>::iterator it2 = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterTwenty()); // 仿函数
	if (it2 == v.end()) {
		cout << "没有找到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到姓名:" << it2->m_Name << " 年龄: " << it2->m_Age << endl;
		// 找到姓名:ccc 年龄: 30
	}
	system("pause");
	return 0;
}

2.3 adjacent_find

功能描述： 查找相邻重复元素，返回相邻元素的第一个位置的迭代器

函数原型： adjacent_find(iterator beg, iterator end);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v = { 1, 20, 20, 3, 4, 4 };
//查找相邻重复元素
vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
if (it == v.end()) {
	cout << "找不到!" << endl;
}
else {
	cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl; // 20
}

自定义数据类型：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

//自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	bool operator==(const Person& p) {
		return  this->m_Age == p.m_Age && this->m_Name == p.m_Name;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

int main() {
	vector<Person> v;
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ccc", 30);
	Person p5("ddd", 40);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	Person pTarget("ccc", 30);
	vector<Person>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
	if (it == v.end()) {
		cout << "找不到!" << endl;
	}
	else {
		cout << "找到了" << endl;
		cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

功能描述： 查找指定元素是否存在
函数原型： bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);

查找指定的元素，查到 返回true 否则false

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

value 查找的元素

示例代码：

cpp 复制代码 
vector<int>v = { 1,3,6,6,7,20,33 };
bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(), 7);
if (ret) {
	cout << "找到了" << endl;
}
else {
	cout << "未找到" << endl;
}

注: 无序序列中不可用

2.5 count

功能描述： 统计元素个数

函数原型： count(iterator beg, iterator end, value);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

value 统计的元素

示例代码1：

cpp 复制代码 
vector<int> v = { 1,2,4,5,2,4,4};
int num = count(v.begin(), v.end(), 4);
cout << "元素 4 的个数为： " << num << endl;

自定义数据类型，示例代码2：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

//自定义数据类型
class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	//重载==
	bool operator==(const Person& p) {
		if (this->m_Age == p.m_Age) {
			return true;
		}
		else {
			return false;
		}
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

int main() {
	vector<Person> v;
	Person p1("刘备", 35);
	Person p2("关羽", 35);
	Person p3("张飞", 35);
	Person p4("赵云", 30);
	Person p5("曹操", 25);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);
	Person pTarget("诸葛亮", 35);

	// 查找年龄相同的对象
	int num = count(v.begin(), v.end(), pTarget);
	cout << "num = " << num << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

2.6 count_if

功能描述： 按条件统计元素出现次数

函数原型： count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

_Pred 谓词或函数

示例代码1：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

class Greater4 {
public:
	bool operator()(int val) {
		return val >= 4;
	}
};

bool Greater4Fun(int val) {
	return val >= 4;
}

int main() {
	vector<int> v = { 1,2,4,5,3,4,4 };
	int num1 = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4()); // 函数对象
	int num2 = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4Fun); // 普通函数
	cout << "大于4的个数为： " << num1 << endl;
	cout << "大于4的个数为： " << num2 << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

自定义数据类型：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

//自定义数据类型
class Person
{
public:
	Person(string name, int age) {
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

// 函数对象
class AgeLess35 {
public:
	bool operator()(const Person& p) {
		return p.m_Age < 35;
	}
};

// 普通函数
bool AgeLess35Fun(const Person& p) {
	return p.m_Age < 35;
}

int main() {
	vector<Person> v;

	Person p1("刘备", 35);
	Person p2("关羽", 35);
	Person p3("张飞", 35);
	Person p4("赵云", 30);
	Person p5("曹操", 25);
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);

	int num1 = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35()); // 函数对象
	cout << "小于35岁的个数：" << num1 << endl; // 2
	int num2 = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35Fun); // 普通函数
	cout << "小于35岁的个数：" << num2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

三、常用排序算法

cpp 复制代码 
sort             , 对容器内元素进行排序
random_shuffle   , 洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
merge            , 容器元素合并，并存储到另一容器中
reverse          , 反转指定范围的元素

3.1 sort

功能描述： 对容器内元素进行排序，按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

函数原型： sort(iterator beg, iterator end, _Pred);

eg 开始迭代器>

end 结束迭代器>

_Pred 谓词

示例代码：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {
	cout << val << " ";
}

bool GreaterFun(int val1, int val2) {
	return val1 > val2;
}

class Greater {
public:
	bool operator()(int val1, int val2) {
		return val1 > val2;
	}
};

int main() {
	vector<int> v = { 10, 30, 50, 20, 40 };

	//sort默认从小到大排序
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;

	//从大到小排序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>()); // 内建函数
	sort(v.begin(), v.end(), GreaterFun); // 普通函数
	sort(v.begin(), v.end(), Greater()); // 函数对象

	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

3.2 random_shuffle

功能描述： 指定范围内的元素随机调整次序

函数原型： random_shuffle(iterator beg, iterator end);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v;
for(int i = 0 ; i < 10; i++) {
	v.push_back(i);
}
//打乱顺序
random_shuffle(v.begin(), v.end());

3.3 merge

功能描述： 两个容器元素合并，并存储到另一容器中，且两个容器必须是 有序的。

函数原型： merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

beg1 容器1开始迭代器

end1 容器1结束迭代器

beg2 容器2开始迭代器

end2 容器2结束迭代器

dest 目标容器开始迭代器

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v1 = { 1,3,6 };
vector<int> v2 = { 2,4,5 };

vector<int> vTarget;
//目标容器需要提前开辟空间
vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
//合并  需要两个有序序列
merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin()); // 1 2 3 4 5 6

3.4 reverse

功能描述： 将容器内元素进行反转
函数原型： reverse(iterator beg, iterator end);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v = { 1,3,6,2 };
reverse(v.begin(), v.end());

四、常用拷贝和替换算法

cpp 复制代码 
copy             , 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace          , 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if       , 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
swap             , 互换两个容器的元素

4.1 copy

功能描述： 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
函数原型： copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);

值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

dest 目标起始迭代器

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v1 = { 1,2,4,6 };
vector<int> v2;
v2.resize(v1.size());
copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

注：目标容器需提前开辟空间

4.2 replace

功能描述： 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
函数原型： replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

oldvalue 旧元素

newvalue 新元素

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v = { 1,2,3,2,4 };
//将容器中的20 替换成 2000
replace(v.begin(), v.end(), 2, 200); // 1, 200, 3, 200, 4

4.3 replace_if

功能描述: 将区间内满足条件的元素，替换成指定元素
函数原型： replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

_pred 谓词

newvalue 替换的新元素

代码示例：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;

void MyPrint(int val) {
	cout << val << " ";
}

bool ReplaceGreater3Fun(int val) {
	return val >= 3;
}

class ReplaceGreater3 {
public:
	bool operator()(int val) {
		return val >= 3;
	}

};
int main() {
	vector<int> v = { 1,2,3,2,4 };

	//将容器中大于等于的3 替换成 300
	cout << "替换后：" << endl;
	replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater3(), 3000); // 函数对象
	replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater3Fun, 3000); // 普通函数
	for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);// 1 2 300 2 300
	cout << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

4.4 swap

功能描述： 互换两个容器的元素
函数原型： swap(container c1, container c2);

c1容器1

c2容器2

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v1 = { 1,2,3 };
vector<int> v2 = { 4,5,6 };
swap(v1, v2);

五、常用算术生成算法

cpp 复制代码 
accumulate      , 计算容器元素累计总和
fill            , 向容器中填充元素

5.1 accumulate

功能描述： 计算区间内容器元素累计总和
函数原型： accumulate(iterator beg, iterator end, value);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

value 起始值

代码示例：

cpp 复制代码 
vector<int> v = { 1,2,3 };
int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 10);
cout << "total = " << total << endl; // 10+1+2+3

注：需要添加头文件 #include <numeric>

5.2 fill

功能描述： 向容器中填充指定的元素
函数原型： fill(iterator beg, iterator end, value);

beg 开始迭代器

end 结束迭代器

value 填充的值

代码示例：

cpp 复制代码 
// 创建一个有 5 个元素的 vector
vector<int> v(5);
// fill：把 [begin, end) 区间全部填成 8
fill(v.begin(), v.end(), 8); // 8 8 8 8 8

六、常用集合算法

cpp 复制代码 
set_intersection          , 求两个容器的交集
set_union                 , 求两个容器的并集
set_difference            , 求两个容器的差集

6.1 set_intersection

功能描述： 求两个容器的交集
函数原型： set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

beg1 容器1开始迭代器

end1 容器1结束迭代器

beg2 容器2开始迭代器

end2 容器2结束迭代器

dest 目标容器开始迭代器

注意：两个集合必须是 有序序列

代码示例：

cpp 复制代码 
// 两个有序容器
vector<int> v1 = { 1, 2, 3, 4, 5 };
vector<int> v2 = { 3, 4, 5, 6, 7 };

// 目标容器：先开辟足够空间（交集最大不超过较小容器大小）
vector<int> vTarget;
vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));

// 求交集，返回值是交集最后一个元素的迭代器
/*auto last = set_intersection(
    v1.begin(), v1.end(),
    v2.begin(), v2.end(),
    vTarget.begin()
);*/

vector<int>::iterator last =
    set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
// 此时，vTarget: 3 4 5 0 0

// 裁剪掉多余空间
// last:交集最后一个元素的 下一个位置 的迭代器
vTarget.erase(last, vTarget.end());

// 打印交集：3 4 5
for (int num : vTarget) {
    cout << num << " ";
}

6.2 set_union

功能描述： 求两个集合的并集
函数原型： set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

beg1 容器1开始迭代器

end1 容器1结束迭代器

beg2 容器2开始迭代器

end2 容器2结束迭代器

dest 目标容器开始迭代器

注意：两个集合必须是 有序序列

代码示例：

cpp 复制代码 
// 两个有序容器
vector<int> v1 = { 1,2,3,4 };
vector<int> v2 = { 3,4,5,6 };

vector<int> vTarget;
// 并集最大长度 = 两个容器长度之和
vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

// 求并集
/*auto last = set_union(v1.begin(), v1.end(),
	v2.begin(), v2.end(),
	vTarget.begin());*/

//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector<int>::iterator last =
	set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

// 去掉多余空间
vTarget.erase(last, vTarget.end());

// 打印并集：1 2 3 4 5 6
for (int num : vTarget) {
	cout << num << " ";
}

6.3 set_difference

功能描述： 求两个集合的差集
函数原型： set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

beg1 容器1开始迭代器

end1 容器1结束迭代器

beg2 容器2开始迭代器

end2 容器2结束迭代器

dest 目标容器开始迭代器

注意：两个集合必须是 有序序列

代码示例：

cpp 复制代码 
// 两个有序容器
vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5 };
vector<int> v2 = { 3,4,5,6,7 };

vector<int> vTarget;
// 差集最大不超过 v1 的大小
vTarget.resize(v1.size());

// 求 v1 对 v2 的差集，即 v1有的 v2没有
/*auto last = set_difference(v1.begin(), v1.end(),
    v2.begin(), v2.end(),
    vTarget.begin());*/

//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector<int>::iterator last =
    set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

// 去掉多余空间
vTarget.erase(last, vTarget.end());

// 输出：1 2
for (int num : vTarget) {
    cout << num << " ";
}
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