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STL 中的 `<algorithm>` 头文件是 C++ 标准库中最强大、最常用的部分之一，提供了大量通用算法函数，能与任意容器（`vector`, `list`, `deque`, `array`, `set` 等）协同使用。
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下面是 `#include <algorithm>` 中 **全部主要算法的用法大全**，按功能分类汇总：
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## 🧮 一、非修改序列操作
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| 函数 | 作用 |
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| `all_of(begin, end, pred)` | 是否所有元素都满足条件 |
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| `any_of(begin, end, pred)` | 是否有任意元素满足条件 |
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| `none_of(begin, end, pred)` | 所有元素都不满足条件 |
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| `for_each(begin, end, func)` | 对所有元素执行函数 |
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| `count(begin, end, val)` | 统计某值出现次数 |
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| `count_if(begin, end, pred)` | 满足条件的个数 |
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| `mismatch(begin1, end1, begin2)` | 找出两个序列第一个不匹配的位置 |
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| `equal(begin1, end1, begin2)` | 判断两个序列是否相等 |
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| `find(begin, end, val)` | 查找某值 |
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| `find_if(begin, end, pred)` | 查找满足条件的第一个元素 |
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| `find_if_not(begin, end, pred)` | 查找第一个不满足条件的元素 |
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| `adjacent_find(begin, end)` | 查找连续重复的元素 |
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| `search(begin1, end1, begin2, end2)` | 在一个序列中查找子序列 |
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| `search_n(begin, end, count, val)` | 查找连续 count 个相同元素 |
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| `find_end(...)` | 查找最后一次出现的子序列 |
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| `find_first_of(...)` | 查找第一个在另一个集合中出现的元素 |
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## ✂️ 二、修改序列操作
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| 函数 | 作用 |
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| `copy(begin, end, dest_begin)` | 拷贝元素 |
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| `copy_if(begin, end, dest_begin, pred)` | 拷贝满足条件的元素 |
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| `copy_n(begin, n, dest)` | 拷贝 n 个元素 |
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| `move(begin, end, dest)` | 移动元素 |
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| `swap_ranges(begin1, end1, begin2)` | 交换两个范围的元素 |
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| `fill(begin, end, val)` | 填充区间 |
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| `fill_n(begin, n, val)` | 填充 n 个元素 |
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| `generate(begin, end, func)` | 用函数生成数据填充 |
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| `generate_n(begin, n, func)` | 生成 n 个元素填充 |
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| `remove(begin, end, val)` | 移除某个值（不改变容器大小） |
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| `remove_if(begin, end, pred)` | 移除满足条件的元素 |
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| `replace(begin, end, old_val, new_val)` | 替换值 |
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| `replace_if(begin, end, pred, new_val)` | 满足条件的元素替换为新值 |
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| `reverse(begin, end)` | 反转 |
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| `rotate(begin, middle, end)` | 旋转元素（左移） |
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| `shuffle(begin, end, rng)` | 随机打乱（C++11） |
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| `unique(begin, end)` | 删除连续重复元素 |
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| `transform(begin, end, dest, func)` | 一元函数转换 |
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| `transform(begin1, end1, begin2, dest, func)` | 二元函数转换 |
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## 🔍 三、排序和相关算法
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| 函数 | 作用 |
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| `sort(begin, end)` | 默认升序排序 |
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| `sort(begin, end, comp)` | 自定义比较函数排序 |
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| `stable_sort(...)` | 稳定排序 |
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| `partial_sort(...)` | 部分排序 |
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| `partial_sort_copy(...)` | 排序后复制一部分 |
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| `nth_element(...)` | 找第 n 小的元素 |
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| `is_sorted(...)` | 判断是否已排序 |
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| `is_sorted_until(...)` | 返回第一个未排序的位置 |
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## 📌 四、集合操作（前提：有序）
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| 函数 | 作用 |
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| `merge(begin1, end1, begin2, end2, dest)` | 合并两个有序区间 |
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| `inplace_merge(begin, mid, end)` | 原地合并 |
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| `includes(...)` | 判断一个集合是否包含另一个 |
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| `set_union(...)` | 并集 |
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| `set_intersection(...)` | 交集 |
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| `set_difference(...)` | 差集 |
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| `set_symmetric_difference(...)` | 对称差集（A ⊕ B） |
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## 🧩 五、堆操作
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| 函数 | 作用 |
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| `make_heap(begin, end)` | 建堆 |
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| `push_heap(begin, end)` | 加入新元素后调整 |
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| `pop_heap(begin, end)` | 弹出堆顶 |
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| `sort_heap(begin, end)` | 堆排序 |
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| `is_heap(begin, end)` | 判断是否为堆 |
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| `is_heap_until(...)` | 返回第一个非堆位置 |
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## 🗂 六、最值和比较
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| 函数 | 作用 |
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| `min(a, b)` / `max(a, b)` | 最小/最大值（支持比较函数） |
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| `minmax(a, b)` | 同时取 min 和 max |
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| `min_element(begin, end)` | 序列中最小值迭代器 |
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| `max_element(begin, end)` | 序列中最大值迭代器 |
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| `minmax_element(...)` | 一次遍历取最小和最大元素 |
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| `lexicographical_compare(...)` | 字典序比较 |
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| `next_permutation(...)` | 下一个排列 |
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| `prev_permutation(...)` | 上一个排列 |
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| `clamp(val, lo, hi)` | 限制在区间内（C++17） |
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## 🧠 七、数值算法（需 `<numeric>` 头文件）
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| 函数 | 作用 |
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| `accumulate(begin, end, init)` | 求和 |
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| `accumulate(..., op)` | 自定义加法 |
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| `inner_product(...)` | 内积 |
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| `adjacent_difference(...)` | 相邻差 |
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| `partial_sum(...)` | 部分和 |
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## 示例：几个常用算法
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <vector>
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#include <algorithm>
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#include <numeric> // accumulate
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int main() {
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std::vector<int> v{5, 1, 3, 3, 9, 7};
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std::sort(v.begin(), v.end()); // 排序
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std::reverse(v.begin(), v.end()); // 反转
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auto it = std::find(v.begin(), v.end(), 3); // 查找3
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int cnt = std::count(v.begin(), v.end(), 3); // 统计3的个数
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int sum = std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0); // 求和
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for (int x : v) std::cout << x << ' ';
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std::cout << "\n3出现在了 " << cnt << " 次，和为 " << sum << std::endl;
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}
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```
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