C++ find函数详解

C++中的find()函数有多种用法。它可以用于string类，用于查找字符或字符串。查找成功则返回第一个字符或者字串的位置，查找失败则返回string::npos即为-1。此外，find()也可以用于vector容器，用于查询指定元素是否存在。还有一个STL函数find()，它位于头文件下，返回一个迭代器，指向范围内搜索元素的第一次出现。

string类的find 函数和头文件下的find函数的区别

string类的find()函数用于在字符串中查找字符或子串，返回第一个匹配的位置。而头文件下的find()函数是一个通用的算法，它可以在任何容器中查找指定元素，返回一个迭代器指向第一个匹配的元素。

这两个函数的主要区别在于它们所作用的对象不同。string类的find()函数只能用于字符串，而头文件下的find()函数可以用于任何容器。

头文件下的find()函数

头文件下的find()函数是一个通用的算法，它可以在任何容器中查找指定元素。语法格式如下：

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

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其中，first和last为输入迭代器，[first, last)用于指定该函数的查找范围；val为要查找的目标元素。该函数返回一个迭代器，指向范围内搜索元素的第一次出现。如果没有找到目标元素，则返回last。

例如，下面这段代码演示了如何在一个vector中查找指定元素：

1. #include <algorithm>
2. #include <vector>
3. #include <iostream>
5. int main()
6. {
7. std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
8. auto it = std::find(v.begin(), v.end(), 3);
9. if (it != v.end())
10. std::cout << "Element found: " << *it << '\n';
11. else
12. std::cout << "Element not found\n";
13. }
14. //上面的代码会在控制台输出“Element found: 3”。

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其中，if (it != v.end())是一个条件语句，用于判断find()函数是否找到了目标元素。

find()函数返回一个迭代器，指向范围内搜索元素的第一次出现。如果没有找到目标元素，则返回last，即查找范围的结尾。在这个例子中，last就是v.end()。

因此，如果it != v.end()，则说明find()函数找到了目标元素；否则，说明没有找到目标元素。

下的find函数用于查找string类中的字符

它的用法与在其他容器中查找元素类似，只需将查找范围指定为字符串的起始和结尾即可。

下面这段代码演示了如何在一个字符串中查找指定字符：

1. #include <iostream>
2. #include <string>
3. #include <algorithm>
4. using namespace std;
6. int main()
7. {
8. string str = "Hello, world!";
9. auto it = find(str.begin(), str.end(), 'w');
10. if (it != str.end())
11. cout << distance(str.begin(), it) << '\n'; // 输出7
12. else
13. cout << "Not found\n";
14. }
15. //上面的代码会在控制台输出“7”。

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需要注意的是，由于头文件下的find()函数返回的是一个迭代器，因此如果你想获取字符在字符串中的位置，需要使用distance()函数计算迭代器之间的距离。

algorithm库中的find函数主要用于在一个序列中查找一个单一的元素。如果想在一个string对象中查找一个子字符串，可以使用string类的成员函数find。

如果一定要使用algorithm库中的find函数来查找子字符串，可以使用search函数，它可以在一个序列中查找另一个序列的第一个匹配。search函数接受四个参数：第一个参数是要查找的范围的起始迭代器，第二个参数是要查找的范围的结束迭代器，第三个参数是要查找的序列的起始迭代器，第四个参数是要查找的序列的结束迭代器。如果找到了匹配，它会返回一个指向该匹配的起始位置的迭代器；否则，它会返回结束迭代器。

下面这段代码展示了如何使用search函数在一个string对象中查找子字符串"orld"：

1. #include <iostream>
2. #include <algorithm>
3. #include <string>
5. int main() {
6. std::string str = "Hello World!";
7. std::string substr = "orld";
8. auto result = std::search(str.begin(), str.end(), substr.begin(), substr.end());
9. if (result != str.end()) {
10. std::cout << "Found 'orld' at position: " << result - str.begin() << '\n';
11. } else {
12. std::cout << "Substring not found.\n";
13. }
14. return 0;
15. }

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性能差别：

头文件下的find()函数和string类的find()函数在查找字符串中的字符时，它们的运行速度和性能差别通常不大。

这两个函数都是线性查找算法，它们的时间复杂度都是O(n)，其中n为字符串的长度。它们都需要遍历整个字符串，直到找到目标字符或遍历完整个字符串。

不过，由于string类的find()函数是专门为字符串设计的，因此它可能会比头文件下的find()函数更快一些。但这种差别通常很小，对程序的性能影响不大。

注意事项

1. find()函数需要两个迭代器作为参数，用于指定查找范围。第一个迭代器指向查找范围的起始位置，第二个迭代器指向查找范围的结束位置（不包含）。例如，如果你想在整个vector中查找元素，可以将第一个参数设为vec.begin()，将第二个参数设为vec.end()。

2. find()函数返回一个迭代器，指向查找到的元素。如果查找失败，它会返回第二个参数（查找范围的结束位置）。因此，在使用find()函数时，应该检查返回值是否等于第二个参数，以判断查找是否成功。

3. find()函数只能查找容器中第一个等于指定元素的元素。如果你想查找容器中所有等于指定元素的元素，可以使用循环结构和find()函数实现。

string类的find函数

string类的find()函数用于在字符串中查找子串或字符。它有多种重载形式，可以用于查找不同类型的子串或字符。

下面是find()函数的几种常用形式：

1. size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;
2. size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;
3. size_t find (const char* s, size_t pos, size_t n) const;
4. size_t find (char c, size_t pos = 0) const;

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其中，str为要查找的子串；s为要查找的字符数组；c为要查找的字符；pos为查找的起始位置；n为要查找的字符个数。

如果查找成功，find()函数返回子串或字符在字符串中第一次出现的位置；否则，返回一个特殊值string::npos，表示查找失败。

下面这段代码演示了如何使用find()函数在字符串中查找子串或字符：

1. #include <iostream>
2. #include <string>
4. int main()
5. {
6. std::string str = "Hello, world!";
7. std::cout << str.find("world") << '\n'; // 输出7
8. std::cout << str.find('w') << '\n'; // 输出7
9. std::cout << str.find("abc") << '\n'; // 输出18446744073709551615（即string::npos）
10. }
11. //上面的代码会在控制台输出“7\n7\n18446744073709551615”。

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注意事项

在使用string类的find()函数时，有几点需要注意：

1. find()函数返回的是一个无符号整数（size_t类型），如果查找失败，它会返回一个特殊值string::npos。由于string::npos的值为-1，因此如果你直接输出find()函数的返回值，可能会看到一个很大的数字（无符号整数的最大值）。如果你想让程序输出-1，可以使用强制类型转换将返回值转换为有符号整数（如int类型）。

2. find()函数只能查找子串或字符在字符串中第一次出现的位置。如果你想查找子串或字符在字符串中所有出现的位置，可以使用循环结构和find()函数的第二个参数（查找起始位置）实现。

3. find()函数是区分大小写的。如果你想忽略大小写进行查找，可以先将字符串和子串都转换为小写或大写，然后再使用find()函数进行查找。

如下面这段代码：

1. #include<iostream>
2. using namespace std;
3. int main(){
4. string str1="abcdefghijk";
5. string str2="ac";
6. cout<<str1.find(str2);
7. }
8. //上面的代码会在控制台输出18446744073709551615

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这段代码中，str1.find(str2)用于在str1中查找子串str2。由于str1中并不包含子串str2，因此find()函数返回一个特殊值，表示查找失败。

这个特殊值是string::npos，它的值为-1。但是，由于find()函数返回的是一个无符号整数（size_t类型），因此-1会被转换为无符号整数的最大值，即18446744073709551615。

如果想让程序输出-1，可以将输出语句改为：

1. cout << static_cast<int>(str1.find(str2));

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这样就可以将无符号整数转换为有符号整数，输出-1

或者：

1. int ans=str1.find(str2);//强制类型转换为int
2. cout<<ans;

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