在 C++ 中檢查陣列是否包含某元素

Shikha Chaudhary 2023年1月30日 2022年5月31日
  1. 在 C++ 中使用迴圈來檢查一個陣列是否包含某元素
  2. 在 C++ 中使用 std::find 來檢查一個陣列是否包含某元素
  3. 在 C++ 中使用 Std::Count 來檢查一個陣列是否包含某元素
  4. 在 C++ 中使用 std::binary_search 來檢查一個陣列是否包含某元素
  5. 在 C++ 中使用 any_of() 函式來檢查一個陣列是否包含某元素
  6. まとめ
在 C++ 中檢查陣列是否包含某元素

在 C++ 中使用陣列時,可能還需要在 C++ 中檢查一個陣列是否包含一個元素。雖然這可以簡單地使用迴圈來完成,但其他有效的方法也可以做到這一點。

本文將指導你通過各種方法檢查 C++ 中的陣列中是否存在元素。繼續閱讀。

C++ 的標準庫提供了一些演算法和函式,我們可以使用它們來檢查陣列是否包含 C++ 中的元素。但是讓我們首先看看如何使用迴圈來做到這一點。

在 C++ 中使用迴圈來檢查一個陣列是否包含某元素

你可以使用 for 迴圈使事情變得非常簡單。在下面的程式碼中,我們有一個名為 points 的陣列和一個我們必須搜尋的名為 key 的元素。

main 塊內,我們使用 for 迴圈線性遍歷所有元素。在每次迭代中,我們檢查當前元素是否與我們正在尋找的元素相同。

如果找到了 key 元素,迴圈中斷,布林變數 present 的值更新為 false。稍後,根據這個變數的值 present,我們列印所需的輸出。

示例程式碼:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int points[] = {23, 45, 56, 12, 34, 56};
    int key = 56;

    bool present = false;
    for(int i:points){
        if(i == key){
            present = true;
            break;
        }
    }
    if (present){
        cout << "The element is present";
    }else{
        cout << "The elment is not present";
    return 0;
}

輸出:

The element is present

雖然這是在陣列中搜尋元素的最簡單方法,但還有其他更好的方法可以做到這一點。我們將在以下部分討論它們。

在 C++ 中使用 std::find 來檢查一個陣列是否包含某元素

std::find 函式主要用於搜尋特定範圍內的元素。此函式在範圍 [first, last) 之間搜尋所需的元素。

語法:

InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& val);

下面是使用 std::find 函式在陣列中搜尋元素的程式碼。在這裡,我們使用布林變數 presentstd::find 函式來迭代陣列 points

std::find 函式接受三個引數:

  1. 變數 points,作為陣列初始位置的迭代器
  2. 表示式 points+x,作為陣列最後位置的迭代器
  3. 變數 key,這是要搜尋的值

如果未找到值,此函式將迭代器返回到陣列的末尾,但我們可以根據變數 present 值列印所需的語句。

示例程式碼:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int points[] = {23, 45, 56, 12, 34, 56};
    int key = 56;

    int x = sizeof(points) / sizeof(*points);

    bool present = std::find(points, points+x, key) != points + x;

    if (present){
        cout << "The element is present";
    }else{
        cout << "The element is not present";
    }
    return 0;
}

輸出:

The element is present

如果傳遞上述引數令人困惑,你還可以分別使用 begin()end() 函式將兩個迭代器傳遞到陣列的開頭和結尾。

示例程式碼:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int points[] = {23, 45, 56, 12, 34, 56};
    int key = 56;

    bool present = std::find(begin(points), end(points), key) != end(points);

    if (present){
        cout << "The element is present";
    }else{
        cout << "The element is not present";
    }
    return 0;
}

輸出:

The element is present

看看我們如何直接使用 begin()end() 函式來簡化程式碼。它就像前面程式碼中的引數一樣工作。

在 C++ 中使用 Std::Count 來檢查一個陣列是否包含某元素

另一種方法是使用演算法 std::count。本質上,該演算法計算元素在給定範圍內出現的次數。

如果計數的返回值不為零,這意味著該元素存在於陣列中。std::count 演算法還計算範圍 [first, last) 之間元素的出現次數。

語法:

int counter(Iterator first, Iterator last, T &val)

檢視程式碼以瞭解其工作原理。

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int points[] = {23, 45, 56, 12, 34, 56};
    int key = 56;

   cout << std::count(begin(points), end(points), key);

}

輸出:

2

看看我們如何將所需的引數傳遞給這個函式並列印結果。由於 key56 出現在陣列 points 中的兩個位置,我們得到輸出為 2

現在,我們將它與布林變數 present 合併,以檢查 key 變數的計數是否大於零。如果是,則僅表示該元素存在於陣列中。

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int points[] = {23, 45, 56, 12, 34, 56};
    int key = 56;

    bool present = std::count(begin(points), end(points), key) > 0;

    if (present){
        cout << "The element is present";
    }else{
        cout << "The element is not present";
    }
    return 0;
}

輸出:

The element is present

自然,該演算法的效能比 std::find 慢,因為它遍歷整個陣列以查詢元素的計數。

在 C++ 中使用 std::binary_search 來檢查一個陣列是否包含某元素

如果陣列已排序,在 C++ 中檢查陣列是否包含元素的最有效方法是使用二進位制搜尋演算法。C++ 的標準庫提供了一個 binary_search 演算法來做同樣的事情。

如果在 [first, last) 範圍內找到元素,std::binary_search 演算法將返回值 true。否則,它返回 false

在下面的程式碼中,我們建立了一個名為 checkEle() 的函式,其中我們首先使用 sort() 函式對陣列進行排序,然後使用 std::binary_search 演算法搜尋 key 元素.

示例程式碼:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

bool checkEle(int a[], int x, int key)
{
    if (x <= 0){
        return false;
    }
    sort(a, a+x);
    return std::binary_search(a, a+x, key);
}

int main()
{
    int points[] = {23, 45, 56, 12, 34, 56};
    int key = 56;

    int x = sizeof(points) / sizeof(*points);

    bool present = checkEle(points, x, key);

    if (present){
        cout << "The element is present";
    }else{
        cout << "The element is not present";
    }
    return 0;

}

輸出:

The element is present

這僅在陣列已經排序時有用,因為首先使用 sort() 函式對陣列進行排序會進一步增加時間複雜度。

在 C++ 中使用 any_of() 函式來檢查一個陣列是否包含某元素

我們可以使用 any_of() 函式來檢查謂詞是否符合給定範圍內的任何元素。如果是,則返回 true;否則,它返回 false

語法:

template <class InputIterator, class UnaryPredicate>
bool any_of (InputIterator begin, InputIterator end, UnaryPredicate p);

檢視程式碼以瞭解謂詞是如何定義的。在這裡,除了呼叫 any_of() 函式外,我們還使用 and 條件來同時檢查當前元素是否等於我們正在搜尋的 key

如果任何元素都滿足條件,則布林變數 present 的值將更新為 true

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<array>
using namespace std;

int main()
{
    int points[] = {23, 45, 56, 12, 34, 56};
    int key = 56;

    bool present = std::any_of(begin(points), end(points),
                        [&](int i) {
                            return i == key;
                        });

    if (present){
        cout << "The element is present";
    }else{
        cout << "The element is not present";
    }
    return 0;
}

輸出:

The element is present

這就是 any_of() 函式如何在陣列中搜尋元素的方式。這就是我們如何在 C++ 中搜尋陣列中的元素。

まとめ

本文討論了在 C++ 中檢查陣列是否包含元素的各種方法。我們看到了如何在 C++ 中使用簡單的 for 迴圈,並且還使用了諸如 std::findstd::countstd::binary_search 等演算法。

雖然,所有這些方法都達到了相同的目標。完全由你決定你喜歡的最佳方法。

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