C++ STL比较算法std::equal()函数入门

上一节我们学习了一元谓词判断算法，读者是否还记得他们分别是什么吗？没错，它们分别是all_of()函数、any_of()函数、none_of()函数，其中all_of()函数为”全称判断“，any_of()函数为”存在判断“，none_of()函数为”全否判断“。本节我们将学习新的算法——比较算法，那什么又是比较算法呢？就像字符串比较一样，比如我们有两个字符串s1和s2:

string s1 = "Dotcpp";
string s2 = "Dotcpp";
if(s1==s2)cout << "s1==s2\n";

由于string内部重载了"=="运算符，进行了绝对比较，会返回true，所以会输出“s1==s2”。其实，我们的序列也能通过函数实现这样的比较，这个函数就是——equal()函数！该函数要求序列迭代器至少是输入迭代器，默认是绝对比较，我们也可以通过仿函数进行自定义比较（比如模糊比较），它的语法格式如下：

// 形式1：比较两个序列的指定范围（基本版本）
template< class InputIt1, class InputIt2 >
bool equal( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2 );

// 形式2：使用自定义比较函数（基本版本+谓词）
template< class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate >
bool equal( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, BinaryPredicate p );

// 形式3：比较两个序列的完整范围（C++14 安全版本）
template< class InputIt1, class InputIt2 >
bool equal( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2 );

// 形式4：使用自定义比较函数（C++14 安全版本+谓词）
template< class InputIt1, class InputIt2, class BinaryPredicate >
bool equal( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, BinaryPredicate p );

equal(first1, last1, first2, last2)指的是绝对比较区间[first1, last1)和[first2, last2)的各个元素，完全相等返回true，否则返回false；同时我们也可以通过二元谓词进行模糊比较。

一眼我们就能发现一个问题，为什么equal()函数的第二个序列参数既可以是起始迭代器又可以是（起始迭代器+尾后迭代器）？原因有2：

第一个原因是由于最早使用equal()函数时默认第二个序列长度大于第一个序列，程序员习惯了这个参数形式。

第二个原因是由于数组越界问题会引发程序崩溃，所以决定第二个序列参数为起始迭代器+尾后迭代器，强调避免越界行为。

为了养成好习惯，我们尽量使用第二个版本，补齐第二个序列的尾后迭代器。但是笔者的编译器不支持第二个版本，考虑到兼容性，我们使用第一个版本来进行两个序列的比较：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<functional>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
/*普通函数&&判断误差在[0,1]之间都相等*/
bool pred(const float&f1,const float&f2)
{
return abs(f1-f2)<=1.0f;
} 
/*equal(first1,last1,first2)*/ 
void test1() {
    vector<int> v1{1, 2, 3, 4, 5};
    vector<int> v2{1, 2, 3, 4, 5};
     cout << "序列1为：";
    for(auto it = v1.begin(); it != v1.end(); ++it) cout << *it << " ";
    cout << '\n'; 
    cout << "序列2为：";
    for(auto it = v2.begin(); it != v2.end(); ++it) cout << *it << " ";
    cout << '\n'; 
    if(equal(v1.begin(),v1.end(),v2.begin())) 
    {
     cout << "通过equal()函数判断两个序列完全相等！\n\n";
}
} 
/*equal(first1,last1,first2,pred)*/ 
/*通过二元谓词进行模糊查找*/ 
void test2() {
    vector<float> v1{1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};
    vector<float> v2{1.2, 2.3, 3.4, 4.5, 5.6};
     cout << "序列1为：";
    for(auto it = v1.begin(); it != v1.end(); ++it) cout << *it << " ";
    cout << '\n'; 
    cout << "序列2为：";
    for(auto it = v2.begin(); it != v2.end(); ++it) cout << *it << " ";
    cout << '\n'; 
    if(equal(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),pred))
    {
     cout << "通过equal()函数判断两个序列近似相等！\n";
}
} 
  
int main(){
    system("title dotcpp.com");
    test1();
    test2();
    return 0;
}

编译结果如下：

这里最大的亮点在于通过pred二元谓词来进行自定义比较规则，具体实现了序列{1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5}和序列{1.2, 2.3, 3.4, 4.5, 5.6}的模糊判断（指控制差值的绝对值区间在[0,1]之间）。

总结：通过equal()函数我们能够比较两个序列，同时也能通过一个二元谓词来自定义比较规则；同时，在蓝桥杯、ACM等算法竞赛上该函数主要运用于回文判断、对称性检查和检测数据重复状态等。