C++ 第56题：条件查找与统计（std::find_if、std::count_if 与 std::all_of/any_of）

题目

编写程序，系统应用 STL 核心谓词逻辑算法族：std::find_if（按谓词查找首个满足条件的元素）、std::count_if（按谓词统计满足条件的数量），以及 C++11 引入的短路判定算法 std::all_of（全满足）、std::any_of（存在任一满足）与 std::none_of（全不满足）。对考生集合进行及格线审查与异常排查。

输入格式：无需外部输入。

输出格式：输出各项谓词检索判定与统计分析结果。

数据范围与约定：谓词函数、短路求值与集合判定。

思路与算法

1. 短路求值性能
std::any_of 只要遇到第一个满足条件的元素就会立刻提前返回 true，绝不遍历后续元素；std::all_of 只要遇到第一个违背条件的元素立刻返回 false。

2. find_if 的返回值防御
若没有元素匹配，find_if 返回 container.end()。必须先进行 it != container.end() 防御再进行解引用。

3. 组合谓词代码简洁性
相比于手写 for 循环加 flag 变量，调用这些语义高度清晰的标准算法不仅大幅减少了代码量，还杜绝了循环边界索引出差错的可能。

完整程序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

struct Student {
    std::string name;
    int score;
};

int main() {
    std::vector<Student> roster = {
        {"Alice", 85}, {"Bob", 58}, {"Charlie", 92},
        {"Diana", 76}, {"Evan", 45}, {"Fiona", 89}
    };

    // 1. count_if: 统计不及格（< 60）的人数
    int failCount = std::count_if(roster.begin(), roster.end(), [](const Student& s) {
        return s.score < 60;
    });
    std::cout << "不及格（< 60 分）人数: " << failCount << " 人\n";

    // 2. find_if: 找到首个不及格的学生
    auto itFail = std::find_if(roster.begin(), roster.end(), [](const Student& s) {
        return s.score < 60;
    });
    if (itFail != roster.end()) {
        std::cout << "首个不及格学生: " << itFail->name << " (" << itFail->score << " 分)\n";
    }

    // 3. all_of: 是否全班成绩均不低于 40 分
    bool allAbove40 = std::all_of(roster.begin(), roster.end(), [](const Student& s) {
        return s.score >= 40;
    });
    std::cout << "全班是否均在 40 分以上: " << std::boolalpha << allAbove40 << "\n";

    // 4. any_of: 是否存在满分特优生 (>= 90)
    bool hasTopStudent = std::any_of(roster.begin(), roster.end(), [](const Student& s) {
        return s.score >= 90;
    });
    std::cout << "是否存在 90 分以上特优生: " << hasTopStudent << "\n";

    // 5. none_of: 是否没有人得 0 分
    bool noZero = std::none_of(roster.begin(), roster.end(), [](const Student& s) {
        return s.score == 0;
    });
    std::cout << "是否全员避开 0 分零分情况: " << noZero << "\n";

    return 0;
}

运行示例

输出：

不及格（< 60 分）人数: 2 人
首个不及格学生: Bob (58 分)
全班是否均在 40 分以上: true
是否存在 90 分以上特优生: true
是否全员避开 0 分零分情况: true