Алгоритмы STL в C++: find, count, sort, transform и другие полезные функции

Поисковый запрос, которому соответствует эта статья: алгоритмы STL C++ примеры. Если вы уже умеете работать с массивами или контейнерами, следующий важный шаг — научиться использовать готовые алгоритмы из стандартной библиотеки. Они находятся в заголовке <algorithm> и позволяют заменить многие ручные циклы понятными функциями.

Главная идея STL-алгоритмов проста: алгоритм работает не с конкретным контейнером, а с диапазоном, заданным двумя итераторами: началом и концом. Например, v.begin() и v.end().

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {5, 2, 8, 2, 1};

    std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

    for (int x : numbers) {
        std::cout << x << ' ';
    }
}

Результат:

1 2 2 5 8

Почему лучше использовать алгоритмы STL, а не писать всё вручную

Если вы хотите системно разобраться не только в STL, но и в синтаксисе, ООП, памяти и реальных проектах, посмотрите курс «Программирование на C++ с Нуля до Гуру» — пошаговый путь к уверенному C++. Он хорошо дополняет практику с такими темами, как алгоритмы стандартной библиотеки.

std::find: поиск элемента

std::find ищет первое вхождение значения в диапазоне. Если элемент найден, возвращается итератор на него. Если нет — возвращается итератор конца, например v.end().

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

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

    auto it = std::find(numbers.begin(), numbers.end(), 30);

    if (it != numbers.end()) {
        std::cout << "Найдено: " << *it << 'n';
    } else {
        std::cout << "Не найденоn";
    }
}

Важный совет: никогда не разыменовывайте итератор, пока не проверили, что он не равен end(). Иначе программа может работать некорректно.

std::count и std::count_if: подсчёт элементов

std::count считает элементы, равные заданному значению. А std::count_if считает элементы по условию.

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 2, 3, 4, 6, 8};

    int twos = std::count(numbers.begin(), numbers.end(), 2);

    int even = std::count_if(numbers.begin(), numbers.end(), [](int x) {
        return x % 2 == 0;
    });

    std::cout << "Двоек: " << twos << 'n';
    std::cout << "Чётных: " << even << 'n';
}

Лямбда-функция [](int x) { return x % 2 == 0; } — это короткая функция прямо на месте вызова. Она возвращает true, если число подходит под условие.

std::sort: сортировка по возрастанию и по своему правилу

std::sort сортирует диапазон. По умолчанию — по возрастанию.

std::vector<int> numbers = {5, 1, 9, 3};
std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

Для сортировки по убыванию можно передать компаратор:

std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), [](int a, int b) {
    return a > b;
});

Практический пример: отсортируем пользователей по возрасту.

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

struct User {
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    std::vector<User> users = {
        {"Анна", 25},
        {"Игорь", 19},
        {"Мария", 31}
    };

    std::sort(users.begin(), users.end(), [](const User& a, const User& b) {
        return a.age < b.age;
    });

    for (const User& user : users) {
        std::cout << user.name << ": " << user.age << 'n';
    }
}

Рекомендация: если объект тяжёлый, передавайте его в компаратор по константной ссылке: const User&, а не просто User. Так вы избежите лишних копирований.

std::any_of, std::all_of, std::none_of: проверка условий

Эти алгоритмы делают код выразительнее:

std::vector<int> scores = {80, 95, 70, 100};

bool hasPerfect = std::any_of(scores.begin(), scores.end(), [](int x) {
    return x == 100;
});

bool allPassed = std::all_of(scores.begin(), scores.end(), [](int x) {
    return x >= 60;
});

Такой код почти читается как обычный текст: есть ли идеальная оценка, все ли сдали экзамен.

std::transform: преобразование коллекции

std::transform применяет функцию к каждому элементу и записывает результат в другой диапазон. Например, получим квадраты чисел.

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4};
    std::vector<int> squares(numbers.size());

    std::transform(numbers.begin(), numbers.end(), squares.begin(), [](int x) {
        return x * x;
    });

    for (int x : squares) {
        std::cout << x << ' ';
    }
}

Типичная ошибка новичков — забыть заранее выделить место в контейнере результата. В примере выше это сделано строкой std::vector<int> squares(numbers.size());.

std::remove и erase: правильное удаление элементов

Название std::remove может запутать: сам по себе он не уменьшает размер контейнера. Он переставляет элементы и возвращает итератор на новый логический конец. Поэтому для вектора обычно используют идиому erase-remove.

std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 2, 4};

numbers.erase(
    std::remove(numbers.begin(), numbers.end(), 2),
    numbers.end()
);

После этого в векторе останутся значения 1, 3, 4. Для удаления по условию используйте std::remove_if.

numbers.erase(
    std::remove_if(numbers.begin(), numbers.end(), [](int x) {
        return x % 2 == 0;
    }),
    numbers.end()
);

Практические рекомендации

Итог

Алгоритмы STL в C++ — это базовый инструмент, который стоит освоить как можно раньше. std::find помогает искать, std::count_if — считать по условию, std::sort — сортировать, std::transform — преобразовывать данные, а erase-remove — корректно удалять элементы. Чем чаще вы используете стандартные алгоритмы, тем чище и надёжнее становится ваш C++-код.

Источник