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STL 排序(转载)

时间:2015-10-30 12:21:09      阅读:366      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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这篇文章关于STL中的排序写的虽不深入,但是还是挺好的。

1、sort

sort有两种形式,第一种形式有两个迭代器参数,构成一个前开后闭的区间,按照元素的 less 关系排序;第二种形式多加一个指定排序准则的谓词。sort基本是最通用的排序函数,它使用快速排序算法,并且在递归过程中,当元素数目小于一个阈值(一般是16,我的试验是24)时,转成直接插入排序。伟大的数学家Knuth已经证明,在平均意义上,快速排序是最快的了;当然,最坏复杂性比较差。sort要求随机迭代器,因此对于很多编译器来说,对于前向迭代器(如list)使用sort是一个编译错误

sort的基本使用方式如下:

 1 #include <vector>
 2 #include <algorithm>
 3 #include <functional>
 4 #include <cstdlib>
 5  
 6 using namespace std;
 7  
 8 void func1()
 9 {
10     vector<int> ar;
11     //向数组里面插入一些随机数
12     generate_n(back_inserter(ar), 100, rand);
13     //按从小到大排序
14     sort(ar.begin(), ar.end());
15 }

逆序排列的方法

 1 void func2()
 2 {
 3     vector<int> ar;
 4     //向数组里面插入一些随机数
 5     generate_n(back_inserter(ar), 100, rand);
 6  
 7     //方法1:使用函数作为谓词
 8     sort(ar.begin(), ar.end(), GreateThan);
 9     //方法2:使用仿函数作为谓词
10     //注意下面两种方法都需要有个括号,实际上是要产生一个临时对象
11     sort(ar.begin(), ar.end(), CompareInt());
12     //方法3:使用预定义的Adapter, 定义在 <functional> 中
13     sort(ar.begin(), ar.end(), greater<int>());
14     //方法4:正常排序,然后翻转过来
15     sort(ar.begin(), ar.end());
16     reverse(ar.begin(), ar.end());
17     //方法5:使用逆迭代器
18     sort(ar.rbegin(), ar.rend());
19 }

 2、stable_sort

 sort优点一大堆,一个缺点就是它不是一种稳定的排序。什么是排序的稳定性?就是如果出现两个元素相等时,要求排序之后他们之间保持原来的次序(比如我们先按学号排序,然后按成绩排序,这时就希望成绩相同的还是按照学号的次序排)。很可惜,快速排序算法就不是稳定的,要追求这个,只好用stable_sort了。

在各种排序算法中,合并排序是稳定的,但一般的合并排序需要额外的O(N)的存储空间,而这个条件不是一定能够满足的(可能是比较奢侈的)。所以在stable_sort内部,首先判断是否有足够的额外空间(如vecotr中的cap()-size()部分),有的话就使用普通合并函数,总的时间复杂性和快速排序一个数量级,都是O(N*logN)。如果没有额外空间,使用了一个merge_without_buffer的关键函数进行就地合并(如何实现是比较有技巧的,完全可以专门谈一谈),这个合并过程不需要额外的存储空间(递归的堆栈除外),但时间复杂度变成O(N*logN),这种情况下,总的stable_sort时间复杂度是O(N*logN*logN)。

总之,stable_sort稍微慢一点儿,但能够保证稳定,使用方法和sort一样。但很多时候可以不用这种方式和这个函数,比如上面的例子,完全可以在排序比较准则中写入成绩和学号两个条件就OK了。

class CStudent
{
public:
    CStudent();
    //注意这个比较函数中的const
    bool operator<(const CStudent& rhs) const
    {
        if (m_score != rhs.m_score)
            return (m_score <rhs.m_score);
        return m_name <rhs.m_name;
    }
protected:
    std::string m_name;
    int m_score;
};
 
void func4()
{
    vector<CStudent> arStu;
    sort(arStu.begin(), arStu.end());
}

 

3、heap_sort

堆排序也是一种快速的排序算法,复杂度也是O(N*logN)。STL中有一些和堆相关的函数,能够构造堆,如果在构造好的堆上每次取出来根节点放在尾部,所有元素循环一遍,最后的结果也就有序了。这就是sort_heap了。它的使用要求区间已经被构造成堆,如:

 1 void func5()
 2 {
 3     vector<int> ar;
 4     //生成数据
 5     generate_n(back_inserter(ar), 100, rand);
 6     //构造堆
 7     make_heap(ar.begin(), ar.end());
 8     //堆排序
 9     sort_heap(ar.begin(), ar.end());
10 }

 

4、list.sort

对于list容器,是不能直接使用sort的(包括stable_sort),从技术的角度来说,sort要求随机迭代器;从算法的角度来说,list这种链表结构本身就不适合用快速排序。因此,list容器内部实现了专门的sort算法,这个算法采用的是合并排序,应该是稳定的(不确定)。如:

1 list<int> li;
2     li.sort();

 

 

 

STL 排序(转载)

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原文地址:http://www.cnblogs.com/wxquare/p/4922733.html

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