算法分类：

质变算法：在运算过程中会改变迭代器指向的值。质变算法一般提供两个版本，一是就地进行版本，如sort，另一个就是异地进行（copy）版本，如repalce()的另一个版本replace_copy()
非质变算法：如遍历、查找之类

STL的一般形式：

都需要一对迭代器，标识算法的操作区间，并提取迭代器的5个特性。
可能还需要一个函数对象，指明操作方法，如replace_if（）就需要接收functor
最后一个元素称为end,而不用null，这样是因为能对其他容器带来泛型效果

所有的数值算法都实现与。常用算法定义于<stl_algobase.h>，其他stl算法都实现于SGI的<stl_algo.h>并被include了。

常见算法：

find类，以find()为例：

template <class _InputIter, class _Tp>
inline _InputIter find(_InputIter __first, _InputIter __last,
                       const _Tp& __val,
                       input_iterator_tag)
{
  while (__first != __last && !(*__first == __val))
    ++__first;
  return __first;
}

迭代器类型为InputIter，也就是所有容器的迭代器都可以直接使用这个算法，不同迭代器的++操作不同。

for_each

template <class _InputIter, class _Function>
_Function for_each(_InputIter __first, _InputIter __last, _Function __f) {
  __STL_REQUIRES(_InputIter, _InputIterator);
  for ( ; __first != __last; ++__first)
    __f(*__first);   // 调用仿函数，如果有返回值将被忽略
  return __f;
}

严格意义来说，for_each不允许元素内容被修改，如果想一一修改元素，可以使用transform()。

search类

seach():

在一个区间[first1,last1) 中匹配第二个区间[first2,last2)，方法很简单，就是模式匹配的暴力法。

lower_bound():

试图在[first，last) 中寻找元素value，如果没有找到，就返回一个迭代器，指向“如果这个元素，其应该出现的位置”。

算法有两个版本，一个是采用 operator < 比较，一个是采用仿函数 comp。

upper_bound():

也是在已排序的[first，last)中找value，返回value可被插入的最后一个位置，也就是说，不像lower_bound()指向value本身，而是指向最后一个value的后一个位置。

其也有两个版本，一个是采用 operator < 比较，一个是采用仿函数 comp。

binary_search():

就是利用lower_bound()，不过其返回值不是迭代器而是bool。也有两个版本。

Sort

SGI STL采用IntroSort（内省式排序），也就是InsertSort+QuickSort+HeapSort。

首先进行快排，快排递归深度可能很深，所以在第一个注意点是采用median-of-three方法，选取合适的枢轴，也就是从first、mid、end三个位置中，选择第二大的值做为枢轴。第二哥个注意点是递归深度不能太深，如递归深度到达10（这个值称为k，和元素的个数n有关，在2^k<n的约束条件下，k取最大值），就采用更稳定的堆排序(由于已经进行了10轮分割了，也不会造成很大的空间浪费)。

然后，当容器里的值到达一个接近排序完成的状态时（这个状态下，插入排序的速度很快），采用插入排序完成最终的排序。

其实直接用快排也可以吧，但为了性能优化，用IntroSort也是值得的。

注意：关系式容器（基于RB-tree）自带排序功能，不需要用sort，stack和queue不允许排序，用不到sort，list不属于RAI（随机访问迭代器），需要自己写一个sort函数。因此，只有vector和deque可直接用算法中的sort函数。

STL源码剖析（五）：算法