程序使用STL查找数组中是否存在两个数字及其AM和HM

在C++中，标准模板库（STL）提供了许多数据结构和算法，为程序员提供了强大的工具来解决各种问题。在本文中，我们将探讨如何使用STL来查找一个数组中是否存在两个数字，并计算他们的算数平均数（AM）和调和平均数（HM）。

算法概述

为了查找数组中的两个数字，我们可以使用一个双重循环来遍历整个数组并比较每对数字的和是否等于指定的值。为了计算AM和HM，我们需要使用STL中提供的accumulate和transform算法。

其中，accumulate算法用于将一个范围内的元素累加起来，transform算法用于对每个元素进行操作返回新的值。

代码实现

下面是我们在C++中使用STL实现查找数组中是否存在两个数字及其AM和HM的代码片段：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>

void findAMandHM(std::vector<int> arr, int target)
{
    for (size_t i = 0; i < arr.size(); i++)
    {
        for (size_t j = i + 1; j < arr.size(); j++)
        {
            if (arr[i] + arr[j] == target)
            {
                // 找到一对数字
                std::vector<int> result{ arr[i], arr[j] };

                // 计算算数平均数
                float am = std::accumulate(
                    result.begin(), result.end(), 0.0f) / result.size();

                // 计算调和平均数
                float hm = result.size() /
                    std::transform_reduce(result.begin(), result.end(), 1.0f,
                        std::multiplies<>(),
                        [](float num) -> float { return 1.0f / num; });

                std::cout << "Found " << arr[i] << " and " << arr[j]
                    << ", AM = " << am << ", HM = " << hm << std::endl;

                // 继续查找
                break;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    std::vector<int> arr{ 1,2,3,4,5 };
    int target = 5;
    findAMandHM(arr, target);
    return 0;
}

代码解析

在这个代码片段中，我们首先定义了一个名为findAMandHM的函数，用于查找数组中是否存在两个数字及其AM和HM。

在函数中，我们使用了两层循环来遍历整个数组，并比较每对数字的和是否等于目标值。如果找到了一对数字，我们将它们存储在一个名为result的向量中。

接下来，我们使用STL中提供的accumulate算法来计算算数平均数。在这里，我们使用0.0f来初始化计数器并将其作为参数传递给accumulate算法。然后，我们将结果除以向量result的大小，得到算数平均数。

我们还使用STL中提供的transform_reduce算法来计算调和平均数。在这里，我们首先将向量result的大小作为初始值传递给transform_reduce算法，然后使用lambda表达式对每个元素进行1/num操作。最后，我们通过将结果除以向量result的总和来计算调和平均数。

最后，我们使用std::cout向控制台打印出结果，然后继续查找。在main函数中，我们定义了一个名为arr的向量，用于存储我们要查找的数字。我们还定义了一个名为target的变量，它代表我们要查找的目标值。最后，我们调用findAMandHM函数，将arr和target作为参数传递给它。

总结

在本文中，我们探讨了如何使用STL来查找一个数组中是否存在两个数字，并计算它们的AM和HM。尽管我们使用的只是STL中提供的一小部分功能，但它们可以帮助我们写出更简洁、可读性更高的代码。除此之外，STL还提供了许多其他有用的算法和数据结构，我们可以根据具体情况进行选择和使用。