std::find函數詳解

一、std::findif

在討論std::find之前，我們必須了解std::findif。std::findif函數是一個可以應用於任何容器的順序查找算法，可以自定義找尋的謂詞以實現查找目標的靈活調整，例如其他同樣重要的查找算法std::search和std::findend。

template 
InputIt find_if( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

可以看到，std::findif需要三個參數，分別是要查找的區間的頭和尾迭代器，以及一個一元謂詞函數。函數返回第一個使謂詞函數返回 true 的元素迭代器，如果找不到，則返回 last。

以下是掃描std::vector的示例：

#include 
#include 
#include 

template
bool is_even(T i) {
    return i % 2 == 0;
}

int main() {
    std::vector nums { 1, 3, 4, 5, 9 };
    auto result = std::find_if(nums.begin(), nums.end(), [](int n) {
        return n % 2 == 0;
    });
    if (result != nums.end()) {
        std::cout << "The first even number is: " << *result << "\n";
    } else {
        std::cout << "No even numbers found\n";
    }
    
    return 0;
}

以上代碼中，is_even函數是一個返回數字類型是否是偶數的謂詞函數，這裡我們使用Lambda表達式直接用於查找中。

二、std::find和find_if的區別

兩者最大的區別在於，std::find只能查找相等的元素，而std::findif可以根據精確或模糊條件查找，稱為謂詞。

以下是一個示例：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::vector nums { 1, 3, 4, 5, 9 };
    auto result = std::find(nums.begin(), nums.end(), 4);
    if (result != nums.end()) {
        std::cout << "Found " << *result << "\n";
    } else {
        std::cout << "Not found\n";
    }
    return 0;
}

上面的代碼中，std::find用於查找std::vector中的一個特定數字 4。結果是找到該元素。

三、std::find和std::findif的應用場景

因為std::find和std::findif的差異，它們在應用場景上也有所不同。當且僅當只想查找元素相等的時候，才應該使用std::find。而當需要實現更多細節的調整時，必須使用std::findif。

比如在一個字符串列表中查找以”a”開頭的第一個字符串，可以使用以下代碼:

auto result = std::find_if(str_list.begin(), str_list.end(), [](std::string str) {
    return !str.empty() && str[0] == 'a';
});

以上代碼用到了Lambda表達式和std::string類型的front()函數，以查找第一個以”a”開頭的非空字符串。

四、std::find在自定義對象上的應用

在使用std::find查找自定義對象上，需要實現操作符或者是重載 = 運算符，以便該方法可以通過默認行為判斷元素是否相等。

以下是實現演示：

#include 
#include 
#include 

class Person {
public:
    std::string name;
    int age;
    bool operator==(const Person& other) const {
        return name == other.name && age == other.age;
    }
};

int main() {
    std::vector people { 
        { "John", 30 }, { "Peter", 25 }, 
        { "Harry", 50 }, { "Tom", 30 }
    };
    Person search_person { "Peter", 25 };
    auto result = std::find(people.begin(), people.end(), search_person);
    if (result != people.end()) {
        std::cout << "Found person: " <name << " " <age << "\n";
    } else {
        std::cout << "Person not found\n";
    }
    return 0;
}

以上代碼中，我們創建了一個自定義類 Person，實現了 == 運算符，因此可以使用std::find查找該類中的一些元素。

五、結語

std::find函數是STL中最常用的函數之一，它可以通過默認行為查找標準數字、字符串和自定義對象等元素。同時，std::findif可以自定義查找的謂詞，使用戶可以更靈活地控制查找過程。在日常編程中，我們一定會涉及到使用STL庫，如果可以熟練掌握常見的STL函數，可以代替自己編寫通用函數，提高工作效率。