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C++中sort函数的基础入门使用教程

2020-05-23 13:24:34
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来源:转载
供稿:网友

前言

STL主要包含容器,迭代器,算法三块内容,用户可以对容器进行一系列的操作,比如遍历和计算,而STL提供的迭代器和容器完美地提供了这样的接口。其中std::vector是最常用的容器之一,vector是一个模板类,定义在命名空间namespace下,使用vector需要在包含相关头文件。今天主要讲解对vector的排序的使用。

sort类函数:

 

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

 

需要头文件<algorithm>

语法描述:sort(begin,end,cmp),cmp参数可以没有,如果没有默认非降序排序。

常见的排序算法有快速排序、冒泡排序、归并排序等。STL中sort函数的实现跟STL的版本有关,而往往sort函数是由多种排序算法混合而成的。

1. vector元素为内置数据类型

STL中sort函数的使用方法如下,默认对容器进行从小到大的排序。

#include <vector> // std::vector#include <algorithm> // std::sortint main(){ std::vector<int> vi{2, 0, 1, 8, 1, 2, 1, 5}; std::sort(vi.begin(), vi.end());   // 相当于 std::sort(vi.begin(), vi.end(), std::less<int>()); for (int i = 0; i < vi.size(); ++i) {  printf("%d ", vi[i]); } printf("/n");// output: 0 1 1 1 2 2 5 8

当然也可以指定对容器进行从大到小的排序:

#include <vector> // std::vector#include <algorithm> // std::sortint main(){ std::vector<int> vi{2, 0, 1, 8, 1, 2, 1, 5}; std::sort(vi.begin(), vi.end(), std::greater<int>()); for (int i = 0; i < vi.size(); ++i) {  printf("%d ", vi[i]); } printf("/n");// output: 8 5 2 2 1 1 1 0

2. vector元素为用户自定义数据类型

如果vector内的元素为用户自定义类型,并且用户想要按照自定义类型的某些组合特性进行排序。先来看看sort函数的定义:

template <class RandomAccessIterator, class Compare>void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

其中前两个参数为迭代器类型,第三个参数为比较函数。下面的例子中,类Character拥有两个属性,age_ 和 name_,这里为了简单起见,变量均为public。现在需要对一个元素类型为Character的vector进行按照Character的 age_ 从小打到进行排序。

class Character {public: Character(int n, string s) : age_(n), name_(s) {} int age_; string name_;};class Compare {public: bool operator() (Character* ca, Character* cb) {  return ca->age_ < cb->age_; }};int main(){ vector<Character*> vc{new Character(1, "sasaki"), new Character(2, "nozomi"), new Character(1, "satchel"), new Character(6, "qingtian")}; sort(vc.begin(), vc.end(), Compare()); for (int i = 0; i < vc.size(); ++i) {  printf("%s ", vc[i]->name_.c_str()); } return 0;}// output: sasaki satchel nozomi qingtian

对于sort的第三个函数,用户可以自己定义任何类型的比较方式,但是需要满足 strict weak ordering 的条件:

X a;X b;Condition:     Test    Resulta is equivalent to b:  Compare(a, b)  false       Compare(b, a)  falsea is less than b   Compare(a, b)  true              Compare(b, a)  falseb is less than a   Compare(a, b)  false              Compare(b, a)  true

上述例子中的 Compare 函数基于 Character 对象的 age_ 变量值进行比较。根据 strict weak ordering 的条件,对 vector 按照某种条件进行排序就比较好理解了。

对于 vector 的两个元素 a, b,如果 a 必须排在 b 前面,需要满足下面的条件:Compare(a, b) = true, Compare(b, a) = false; 如果满足 Compare(a, b) = false & Compare(b, a) = false,则说明两个元素是相等的;

拓展:对 vector 中的元素进行排序,使得 age_ 为 1 的元素排在前面,age_ != 1的元素排在后面;

分析:这种情况下 Character 被分为两类,age_ ==1 和 age_ != 1;对于任意两个 Character 对象 a, b:

1. 相等(a == b):a->age_ == 1 && b->age_ ==1,或者 a->age_ != 1 && b->age_ != 1;

2. 小于(a < b):a->age_ == 1 && b->age_ != 1;

class Compare {public: bool operator() (Character* ca, Character* cb) {  if (ca->age_ == 1 && cb->age_ == 1 ||   ca->age_ != 1 && cb->age_ != 1) return false;  return ca->age_ == 1; }};

完整的测试代码:

class Character {public: Character(int n, string s) : age_(n), name_(s) {} int age_; string name_;};class Compare {public: bool operator() (Character* ca, Character* cb) {  if (ca->age_ == 1 && cb->age_ == 1 ||   ca->age_ != 1 && cb->age_ != 1) return false;  return ca->age_ == 1; }};int main() { vector<Character*> vc{ new Character(1, "sasaki"), new Character(2, "nozomi"), new Character(1, "satchel"), new Character(6, "qingtian") }; sort(vc.begin(), vc.end(), Compare()); for (int i = 0; i < vc.size(); ++i) {  printf("%s ", vc[i]->name_.c_str()); } return 0;}// output: sasaki satchel nozomi qingtian

Reference:

1. std::sort

2. comparator

3. strict weak order

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对VEVB武林网的支持。


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