Question

某些STL容器（例如std::list和std::vector）没有find()方法作为成员函数。这是为什么？我知道可以使用std::find中的<algorithm>替代方案，但这种用法仍然不是100％自然。

Answer 1

一般设计原则是尽可能使用std::find，并在效率更高时实施find成员函数。

做的容器具有find成员的容器具有更有效的元素查找机制，然后在std::find中执行线性搜索。例如，二元搜索树，例如std::set和std::map，或哈希表，例如unordered对应树。

Answer 2

find，lower_bound和upper_bound成员函数仅在 更高效 时提供，而不是使用非成员等效项，或者当 非成员无法运行 时给定容器的公共API

请特别注意std::string有一个find函数，它提供std::find() - 就像字符搜索的线性搜索工具和std::search()一样 - 用于子字符串搜索的工具：虽然非成员版本可能具有相同的大O效率，但鉴于专用机器代码指令通常可用于“字符串”搜索，它们可能效率较低。还有历史，便利和易于移植的因素。

除了效率问题之外，值得注意的还有一些容器：

本身就是排序的（multi - set，map）或未排序的（unordered_map，unordered_set），通常是未排序的（例如{ {1}}），或轻松（std::string）
公开支持前向迭代和/或随机访问
可能私下支持二元搜索
有一个专门用于元素访问的公共API，因此算法的潜在重用相对有限（例如std::vector / unordered_map::bucket等）

使用大量算法在::begin(n)中搜索也很有意思：

vector进行强力线性O（n）搜索，首先“找到”低级索引元素，
std::find需要一个已排序的向量，但会跳转以达到O（log2n）复杂度。
其他选项如外推搜索和散列可能适用

您如何选择实施和添加成员？似乎有点武断。尽管如此，使用哪种选择在性能方面也很重要：对于一百万个元素，std::binary_search在匹配之前平均进行50万个元素比较，而在元素不存在时平均为百万个元素，而{{1通常需要进行~20次比较。

包含find的容器通常不具备此类灵活性，而他们提供的binary_search和/或find / find可视为非{ - 成员等价物，可能是搜索容器的唯一合理方式。

Answer 3

因为来自std::find的algorithm功能适用于他们。

通常，std::vector和std::list等容器具有线性搜索时间复杂度。因此附加到成员find功能是一种冗余，因为它已经std::find。对于其他容器（例如，std::set或std::map等），实现搜索的方式更好（即，比线性复杂度更快）。因此，实施者将这些更快的搜索算法实现为成员函数。

Answer 4

具有按键搜索功能的容器将集成find方法（例如map，内部使用可以高效查找的二叉树实现）。

其他人，就像你引用的那些，允许使用std::find进行范围搜索，但不具备特色查找功能，因为它比std :: find具有没有算法优势（排序/特殊情况除外）

Answer 5

对各种容器使用相同的功能可以获得更清晰的API，您不必了解每个容器的特性，只需要如何应用一个用于所有容器的功能。

它也用于代码可重用性 - 您使用的算法从任何提供它们的容器中获取迭代器，因此算法不必依赖于容器std::vector ，std::list等。

Answer 6

std::vector，std::list，std::forward_list和其他一些容器是连续容器。没有比顺序搜索更好的方法可以应用于这些容器了。因此，如果所有这些容器都相同，则无需重写每个顺序容器的顺序搜索。

异常是类std::basic_string，它最初模拟已经具有strchr，strstr等特殊搜索功能的C字符串。

Answer 7

正如其他评论中所提到的，设计原理是vector::find()可以像非成员函数std::find()一样有效地实现。使用后者的好处是它将数据结构和操作符分离到数据结构上，从而提高了可维护性（这对于库的开发人员来说是有利的。）

然而，前者的好处是它会使所有容器之间的API保持一致，并使客户端代码更简洁。这将增加可学习性和可读性（这对于库的用户是有利的）。此外，一致的API将允许编写通用代码。考虑一下：

template <typename Container, typename T>
void foo(const Container& c, const T& x) {
    if (std::find(c.begin(), c.end(), x) != c.end()) {
        // ...
    }
}

当Container为std::map或std::set时，上述效率低下。为了提高效率，我们需要这样做：

template <typename Container, typename T>
void foo(const Container& c, const T& x) {
    if (c.find(x) != c.end()) {
        // ...
    }
}

但是它不会为std::vector和std::list编译。这会给库的用户带来负担，为他们想要支持的每种类型编写自己专用/重载的通用函数：

template <typename T>
bool contains(const std::vector<T>& c, const T& x) {
    return std::find(c.begin(), c.end(), x) != c.end();
}

template <typename T>
bool contains(const std::set<T>& c, const T& x) {
    return c.find(x) != c.end();
}

template <typename Container, typename T>
void foo(const Container& c, const T& x) {
    if (contains(c, x)) {
        // ...
    }
}

我承认做出这些类型的设计决策很难，但我认为STL的设计师在这里犯了一个错误。非常小的可维护性负担似乎非常值得用户提供更好的API和一致性。简而言之，由于find必须是某些容器的成员函数（性能），因此find应该是所有容器的成员函数（为了一致性）。请注意，我完全可以使用其他算法作为非成员函数。

_{（我的意思是，来吧，一个容器根据定义是包含东西的东西。用户编写一个通用且高效的“包含”函数应该是微不足道的。事实上，我认为它应该是添加到Container概念，但我离题了。）}

一些容器没有找到功能

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