C++算法模板库:排序、查找、栈、队列与图论

需积分: 10 2 下载量 57 浏览量 更新于2024-07-30 1 收藏 274KB PDF 举报
"C++常用算法模板库包含了丰富的算法实现,如排序、查找、栈、队列、数、图以及数学计算等。这个库为开发者提供了方便的代码模板,便于他们在项目中快速应用这些基础算法。 1. 排序算法: - 冒泡排序:通过相邻元素的交换逐步将大元素推向后端,适用于小规模数据或部分有序的数据。 - 选择排序:每次选取未排序部分的最小(或最大)元素放到已排序部分的末尾,效率较低。 - 插入排序:将未排序元素逐个插入到已排序部分的合适位置,适合小规模或接近有序的数据。 - 快速排序:利用分治策略,选取一个基准元素并划分两个子序列,再递归地排序。 - 哈希排序:基于哈希表实现,用于快速定位元素,但需要额外空间且对数据分布有要求。 2. 数学问题: - 最大公约数/最小公倍数:计算两个或多个整数的最大公约数和最小公倍数,是基础数学运算。 - 求素数:穷举法和筛法,如埃拉托斯特尼筛法,用于找出一定范围内的所有素数。 - 排列组合:计算排列数和组合数,以及全排列和组合算法,涉及组合数学。 - 进制转换:实现十进制和其他任意进制之间的转换。 3. 查找: - 二分查找:在有序数组中通过比较中间元素快速定位目标值,适用于大规模有序数据。 4. 栈: - 栈的定义:后进先出(LIFO)的数据结构,常用于表达式求值、括号匹配等问题。 - 表达式求值:可以使用栈来实现逆波兰表示法(Postfix Notation)求表达式值。 5. 队列: - 队列的定义:先进先出(FIFO)的数据结构,常用于任务调度、缓冲区管理等。 6. 串: - 基本操作:包括赋值、比较大小等。 - 模式匹配:有常规匹配算法和更高效的KMP算法,用于字符串搜索。 7. 树: - 二叉树定义:具有两个子节点的树结构,常用于数据存储和搜索。 - 根据先序序列和中序序列建立二叉树:恢复树的结构信息。 - 二叉排序树:自动保持排序性质的二叉树。 - 哈夫曼树:构建最优前缀编码树,用于数据压缩。 8. 图: - 图的定义:由顶点和边组成的抽象结构,广泛应用于网络分析、路径寻找等。 - 最短路径:Dijkstra算法和Floyd算法,用于找出两点间的最短路径。 - 最小生成树:Prim算法和Kruskal算法,用于构建最小成本连接所有顶点的树。 - 拓扑排序:对于无环有向图,给出所有顶点的线性顺序。 - 关键路径:确定项目中最重要的任务顺序。 9. 高精度计算: - 加法、减法、乘法:处理大整数的运算,避免溢出问题。 这些模板库为C++程序员提供了一个便利的工具集,涵盖了大量常见问题的解决方案,可以极大地提高开发效率和代码质量。