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C++中sort函數(shù)的基礎(chǔ)入門(mén)使用教程

更新時(shí)間：2018年12月16日 08:34:02 作者：詹晴天

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C++中sort函數(shù)的基礎(chǔ)入門(mén)使用的相關(guān)資料，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用C++具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面來(lái)一起看看吧

前言

STL主要包含容器，迭代器，算法三塊內(nèi)容，用戶(hù)可以對(duì)容器進(jìn)行一系列的操作，比如遍歷和計(jì)算，而STL提供的迭代器和容器完美地提供了這樣的接口。其中std::vector是最常用的容器之一，vector是一個(gè)模板類(lèi)，定義在命名空間namespace下，使用vector需要在包含相關(guān)頭文件。今天主要講解對(duì)vector的排序的使用。

sort類(lèi)函數(shù)：

函數(shù)名	功能描述
sort	對(duì)給定區(qū)間所有元素進(jìn)行排序
stable_sort	對(duì)給定區(qū)間所有元素進(jìn)行穩(wěn)定排序
partial_sort	對(duì)給定區(qū)間所有元素部分排序
partial_sort_copy	對(duì)給定區(qū)間復(fù)制并排序
nth_element	找出給定區(qū)間的某個(gè)位置對(duì)應(yīng)的元素
is_sorted	判斷一個(gè)區(qū)間是否已經(jīng)排好序
partition	使得符合某個(gè)條件的元素放在前面
stable_partition	相對(duì)穩(wěn)定的使得符合某個(gè)條件的元素放在前面

需要頭文件<algorithm>

語(yǔ)法描述：sort（begin，end，cmp），cmp參數(shù)可以沒(méi)有，如果沒(méi)有默認(rèn)非降序排序。

常見(jiàn)的排序算法有快速排序、冒泡排序、歸并排序等。STL中sort函數(shù)的實(shí)現(xiàn)跟STL的版本有關(guān)，而往往sort函數(shù)是由多種排序算法混合而成的。

1. vector元素為內(nèi)置數(shù)據(jù)類(lèi)型

STL中sort函數(shù)的使用方法如下，默認(rèn)對(duì)容器進(jìn)行從小到大的排序。

#include <vector> // std::vector
#include <algorithm> // std::sort

int main(){

 std::vector<int> vi{2, 0, 1, 8, 1, 2, 1, 5};
 std::sort(vi.begin(), vi.end());　　 // 相當(dāng)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

當(dāng)然也可以指定對(duì)容器進(jìn)行從大到小的排序：

#include <vector> // std::vector
#include <algorithm> // std::sort

int 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元素為用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型

如果vector內(nèi)的元素為用戶(hù)自定義類(lèi)型，并且用戶(hù)想要按照自定義類(lèi)型的某些組合特性進(jìn)行排序。先來(lái)看看sort函數(shù)的定義：

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

其中前兩個(gè)參數(shù)為迭代器類(lèi)型，第三個(gè)參數(shù)為比較函數(shù)。下面的例子中，類(lèi)Character擁有兩個(gè)屬性，age_ 和 name_，這里為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，變量均為public?，F(xiàn)在需要對(duì)一個(gè)元素類(lèi)型為Character的vector進(jìn)行按照Character的 age_ 從小打到進(jìn)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

對(duì)于sort的第三個(gè)函數(shù)，用戶(hù)可以自己定義任何類(lèi)型的比較方式，但是需要滿(mǎn)足 strict weak ordering 的條件：

X a;
X b;

Condition:     Test    Result
a is equivalent to b:  Compare(a, b)  false       Compare(b, a)  false

a is less than b   Compare(a, b)  true              Compare(b, a)  false

b is less than a   Compare(a, b)  false              Compare(b, a)  true

上述例子中的 Compare 函數(shù)基于 Character 對(duì)象的 age_ 變量值進(jìn)行比較。根據(jù) strict weak ordering 的條件，對(duì) vector 按照某種條件進(jìn)行排序就比較好理解了。

對(duì)于 vector 的兩個(gè)元素 a, b，如果 a 必須排在 b 前面，需要滿(mǎn)足下面的條件：Compare(a, b) = true, Compare(b, a) = false; 如果滿(mǎn)足 Compare(a, b) = false & Compare(b, a) = false，則說(shuō)明兩個(gè)元素是相等的；

拓展：對(duì) vector 中的元素進(jìn)行排序，使得 age_ 為 1 的元素排在前面，age_ != 1的元素排在后面；

分析：這種情況下 Character 被分為兩類(lèi)，age_ ==1 和 age_ != 1；對(duì)于任意兩個(gè) Character 對(duì)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;
 }
};

完整的測(cè)試代碼：

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

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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