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STL中排序函数的用法(Qsort,Sort,Stable_sort,Partial_sort,List::sort)

都知道排序很重要,也学了各式各样的排序算法,冒泡、插入、归并等等,但其实在ACM比赛中,只要不是太慢的算法,都可以适用(除非某些题目卡时间卡的很死),这个时候,速度与技巧便成了关键,而在C++的标准库中,就已经定义好了一些排序函数,下面来一一介绍它们吧=7=

Qsort

函数原型为void qsort(void*base,size_t num,size_t width,int(__cdecl*compare)(const void*,const void*));包含四个参数,分别是待排序数组首地址、数组中待排序元素数量、各元素的占用空间大小、指向函数的指针(就是自己的排序函数),这个函数在C语言中就可以使用了,可以不包含第四个参数进行对数组的排序,此时系统会自动按照从小到大的排序,例如:

int a[] = {4,1,2,3,5,7,6};qsort(a,7,sizeof(a[0]));//结果:1 2 3 4 5 6 7

好,那么qsort如何对结构体进行排序呢,我们知道,对结构体数组的排序需要自己写一个排序函数,但是和其他函数不一样的是,qsort的排序函数有其固定的形式,例如:

struct node{ int id,num;}a[6] = {{1,3},{2,4},{3,1},{4,2},{5,6},{6,5}};int cmp(const void *a,const void *b){ node *aa = (node *)a; node *bb = (node *)b; if(aa->num == bb->num){ return aa->id < bb->id; } return aa->num > bb->num; //按num值升序排序}qsort(a,6,sizeof(a[0]),cmp);

可以看到,cmp函数形参不能直接定义为相应类型,只能定义为const void *p 类型,然后强制转换为相应类型再做出处理。真是因为如此,我们在ACM中不会太经常也不建议用qsort函数,但还是得明白一下操作。

 

Sort

这个函数相信大家都很熟悉了,就是常用排序函数,给给定区间内进行排序,时间复杂度为O(N*logN),参数有三个,分别是首地址、末地址和排序函数,第三个参数省略时按照从小到大排序,例如:

1 int a[] = {4,1,2,3,5,6};2 sort(a,a+6);3 4 //排序结果: 1 2 3 4 5 6

稍微难一点的就是对结构体数组进行排序,此时,sort函数就有多种选择方式了,可以在结构体内重载操作符,写比较函数或者仿函数等都可以,例如:

1 struct node{ 2 int id,num; 3 4 //重载比较符 5 bool operator < (const node &b) const{ 6 if(num == b.num){ 7 return id < b.id; 8 } 9 return num > b.num;10 }11 }a[6] = {{1,3},{2,4},{3,1},{4,2},{5,6},{6,5}};12 13 14 //编写比较函数15 int cmp(node &a,node &b){16 if(a.num == b.num){17 return a.id < b.id;18 }19 return a.num > b.num;20 }21 22 sort(a,a+6); //重载比较符23 sort(a,a+6,cmp); //编写比较函数

不使用结构体,使用仿函数就是:

1 //编写仿函数 2 class CMP{ 3 public: 4 CMP(int _id,int _num):id(_id),num(_num){} 5 int id; 6 int num; 7 bool operator < (const node &b) const{ 8 if(num == b.num){ 9 return id < b.id;10 }11 return num > b.num;12 }13 };14 15 vector<CMP>a;16 sort(a,a+6);

基本上Sort的操作就是这些了。

 

Stable_sort

其实你会发现不仅仅sort有stable_sort,partition也有stable_partition,我们都知道sort是一个不稳定的排序,但stable_sort就是如字面意思一样,是一个稳定的sort排序,那么你可能有疑问,排序后,相同的元素会在一起,稳定不稳定不都是一样的么,如果你存在这个疑问的话,那就肯定还是做题力度不够=7=,你只想到了对元素表面的排序,如果是对元素的某种性质排序呢,例如:

1 string s[4] = {"spring","lip","eye","winter"};2 3 bool cmp(string a, string b){4 return a.size() < b.size();5 }6 7 sort(s,s+4,cmp);

对于这段代码,"lip"和"eye"对于比较函数来说是相等的,所以排序后结果可能lip在eye的前面也可能在eye后面,但是如果这里使用stable_sort,排序前lip在eye前面,不管排序次数如何,lip一定会排在eye的前面。

其他用法和sort一样。

 

Partial_sort

和字面意思一样,部分排序,函数有三个参数,分别是区间要排序的首位置、要排序的末位置以及区间末位置,函数的作用就是把区间内前n个元素排序,其他元素则依次排在末尾,例如:

int a[] = {6,5,4,3,2,1};partial_sort(a,a+3,a+6);//排序结果: 1 2 3 6 5 4

函数其他用法和sort相同,也就没什么好讲的=7=

 

List::sort

这个是list容器中专有的排序函数,直接对迭代器操作,使用方式为:

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


 

那么全部的排序函数已经讲完了,如果在之前你只知道一个sort或者qsort的话,是不是突然觉得知道了很多新东西呢,其实STL的东西远不止这些,学好了STL,对于我们做题真的是有质和速度的双从提升。

还有就是文中提及的仿函数,这个东西也是STL里面的一大类,会专门将这个的,嘻嘻。

 


后记:有人和我说nth_element函数的讲解,但是nth_element并不算是排序函数,所以没有写在这里,都会写的=7=

 

, 1, 0, 9);