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STl中的排序算法详细解析

  • 时间:2021-01-06 20:47 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:STl中的排序算法详细解析
[b]1. 所有STL sort算法函数的名字列表: [/b] 函数名             功能描述 sort          对给定区间所有元素进行排序 stable_sort     对给定区间所有元素进行稳定排序 partial_sort     对给定区间所有元素部分排序 partial_sort_copy    对给定区间复制并排序 nth_element     找出给定区间的某个位置对应的元素 is_sorted               判断一个区间是否已经排好序 partition         使得符合某个条件的元素放在前面 stable_partition      相对稳定的使得符合某个条件的元素放在前面 [b]2. 比较函数:[/b] 当你需要按照某种特定方式进行排序时,你需要给sort指定比较函数,否则程序会自动提供给你一个比较函数 vector < int > vect; sort(vect.begin(), vect.end());//此时相当于调用 sort(vect.begin(), vect.end(), less<int>() ); sort 中的其他比较函数 equal_to 相等 not_equal_to 不相等 less 小于 greater 大于 less_equal 小于等于 greater_equal 大于等于 上述例子中系统 自己为sort提供了less仿函数。在STL中还提供了其他仿函 数,以下是仿函数列表: 不能直接写入仿 函数的名字,而是要写其重载的()函数: less<int>(); 当你的容器中元 素时一些标准类型(int float char)或者string时,你可以直 接使用这些函数模板。但如果你时自己定义的类型或者你需要按照其他方式排序,你可以有两种方法来达到效果:一种是自己写比较函数。另一种是重载类型的'<'操作赋。 [b]3. 全排序:[/b] 全排序即把所给定范围所有的元素按照大小关系顺序排列。sort采用的是成熟的"快速排序算法"(目前大部分STL版本已经不是采用简单的快速排序,而是结合内插排序算法)。复杂度为n*log(n)。stable_sort采用的是"归并排序",分派足够内存时,其算法复杂度为n*log(n), 否则 其复杂度为n*log(n)*log(n),其优点是会保持相等元素之间的相对位置在排序前后保持一致。 [b]用于全排序的函 数有:[/b] 1.void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last); 2.void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last,StrictWeakOrdering comp); 3.void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last); 4.void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, StrictWeakOrdering comp); [b]4. 局部排序:[/b] partial_sort采用的堆排序(heapsort),它在任何情况下的复杂度都是n*log(n)。 局部排序其实是为了减少不必要的操作而提供的排序方式。 [b]其函数原型为:[/b] [b]4.1[/b] void partial_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle,RandomAccessIterator last); [b]4.2[/b] void partial_sort(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator middle,RandomAccessIterator last, StrictWeakOrdering comp); [b]4.3[/b] RandomAccessIterator partial_sort_copy(InputIterator first, InputIteratorlast,RandomAccessIteratorresult_first,RandomAccessIterator result_last); [b]4.4[/b] RandomAccessIterator partial_sort_copy(InputIterator first, InputIteratorlast,RandomAccessIteratorresult_first,RandomAccessIterator result_last, Compare comp); [b]例如:班上有1000个学生,我想知道分数最低的5名是哪些人。[/b] partial_sort(vect.begin(),vect.begin()+5,vect.end(),less<student>()); [b]5. nth_element 指定元素排序 [/b] [b]5.1[/b] void nth_element(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth, RandomAccessIterator last); [b]5.2[/b] void nth_element(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth,RandomAccessIterator last, StrictWeakOrdering comp); [b]例如:班上有1000个学生,我想知道分数排在倒数第4名的学生。[/b] nth_element(vect.begin(), vect.begin()+3, vect.end(),less<student>()); [b]6. partition 和stable_partition[/b] partition就是把一个区间中的元素按照某个条件分成两类,并没有排序。 [b]其函数原型为:[/b] [b]6.1[/b] ForwardIterator partition(ForwardIterator first, ForwardIterator last, Predicate pred) [b]6.2[/b] ForwardIterator stable_partition(ForwardIterator first, ForwardIterator last, Predicate pred); [b]例如:班上10个学生,计算所有没有及格(低于60分)的学生:[/b] student exam("pass", 60); stable_partition(vect.begin(), vect.end(), bind2nd(less<student>(), exam)); [b]7. 效率由高到低(耗时由小变大): [/b] partion stable_partition nth_element partial_sort sort stable_sort [b]8. Effective STL对如何选择排序函数总结的很好: [/b] [b]8.1[/b] 若需对vector, string, deque, 或array容器进行全排序,你可选择sort或stable_sort; [b]8.2[/b] 若只需对vector, string, deque, 或array容器中取得top n的元素,部分排序partial_sort是首选. [b]8.3[/b] 若对于vector, string, deque, 或array容器,你需要找到第n个位置的元素或者你需要得到top n且不关系top n中的内部 顺序,nth_element是最 理想的; [b]8.4[/b] 若你需要从标准序列容器或者array中把满足某个条件 或者不满足某个条件的元素分开,你最好使用partition或stable_partition; [b]8.5[/b] 若使用的list容器,你可以直接使用partition和stable_partition算法,你可以使用list::sort代替sort和stable_sort排 序。
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