STLアルゴリズム: ループを書くな

手書きループより安全・高速・読みやすい。

アルゴリズム

コンテナ操作の汎用関数群。

イテレータ

要素を指すポインタ風オブジェクト。

Ranges

C++20のパイプライン記法。

アルゴリズムとは？

調理器具

包丁（sort）、おろし器（transform）、ふるい（filter）。素材（データ）に最適な道具がある。

1
#include <algorithm>
2
#include <vector>
3

4
std::vector<int> nums = {5, 2, 8, 1, 9};
5

6
// ソート
7
std::sort(nums.begin(), nums.end());  // {1, 2, 5, 8, 9}
8

9
// 検索
10
auto it = std::find(nums.begin(), nums.end(), 5);
11

12
// 変換
13
std::transform(nums.begin(), nums.end(), nums.begin(),
14
               [](int n) { return n * 2; });

実行結果

{5,2,8,1,9} → sort → {1,2,5,8,9}
transform(*2) → {2,4,10,16,18}

Bad

1
// ❌ Bad: 手書きループ
2
bool found = false;
3
for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
4
    if (vec[i] == target) {
5
        found = true;
6
        break;
7
    }
8
}

Good

1
// ✅ Good: アルゴリズムを使う
2
bool found = std::find(vec.begin(), vec.end(), target)
3
             != vec.end();
4

5
// C++20: ranges
6
bool found = std::ranges::contains(vec, target);

Ranges (C++20)

1
// C++20 Ranges: パイプライン記法
2
#include <ranges>
3
namespace rv = std::ranges::views;
4

5
std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
6

7
auto result = nums
8
    | rv::filter([](int n) { return n % 2 == 0; })  // 偶数
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    | rv::transform([](int n) { return n * n; })   // 二乗
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    | rv::take(3);  // 最初の3つ
11

12
// result: {4, 16, 36}

Tip: Ranges は遅延評価。実際に結果を使うまで計算しない。

合格ライン

☐ sort, find, transform を使える

☐ ラムダをアルゴリズムに渡せる

参考リンク

cppreference - algorithm

演習課題

課題1: sort + lambda

構造体のvectorを特定のメンバでソートしてください（降順）。

課題2: transform

文字列のvectorを全て大文字に変換してください。

次のステップ

ラムダ

インライン関数