【GeekBand】Week05-STL-01

STL中一些算法的總結

1.函數的名字列表:

sort 對給定區間所有元素進行排序
stable_sort 對給定區間所有元素進行穩定排序
partial_sort 對給定區間所有元素部分排序
partial_sort_copy 對給定區間復制并排序
nth_element 找出給定區間的某個位置對應的元素
is_sorted 判斷一個區間是否已經排好序
partition 使得符合某個條件的元素放在前面
stable_partition 相對穩定的使得符合某個條件的元素放在前面

2. 比較函數:

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

上述例子中系統 自己為sort提供了less仿函數。在STL中還提供了其他仿函 數,以下是仿函數列表: 不能直接寫入仿 函數的名字,而是要寫其重載的()函數: less<int>();
當你的容器中元 素時一些標準類型(int float char)或者string時,你可以直 接使用這些函數模板。但如果你時自己定義的類型或者你需要按照其他方式排序,你可以有兩種方法來達到效果:一種是自己寫比較函數,另一種是重載類型的<操作符。

3. 全排序:

全排序即把所給定范圍所有的元素按照大小關系順序排列。sort采用的是成熟的"快速排序算法"(目前大部分STL版本已經不是采用簡單的快速排序,而是結合內插排序算法)。復雜度為nlog(n)。stable_sort采用的是"歸并排序",分派足夠內存時,其算法復雜度為nlog(n), 否則 其復雜度為nlog(n)log(n),其優點是會保持相等元素之間的相對位置在排序前后保持一致。
用于全排序的函 數有:

void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator 
last,StrictWeakOrdering comp);
void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator 
last);
void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator
 last, StrictWeakOrdering comp);
4. 局部排序:

partial_sort采用的堆排序(heapsort),它在任何情況下的復雜度都是n*log(n)。
局部排序其實是為了減少不必要的操作而提供的排序方式。
其函數原型為:

void partial_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator 
middle,RandomAccessIterator last);
void partial_sort(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator 
middle,RandomAccessIterator last, StrictWeakOrdering comp);
RandomAccessIterator partial_sort_copy(InputIterator first, 
InputIteratorlast,RandomAccessIteratorresult_first,RandomAccessIter
ator result_last);
RandomAccessIterator partial_sort_copy(InputIterator first, 
InputIteratorlast,RandomAccessIteratorresult_first,RandomAccessIter
ator result_last, Compare comp);

例如:
班上有1000個學生,我想知道分數最低的5名是哪些人。
partial_sort(vect.begin(),vect.begin()+5,vect.end(),less<student>());

5. nth_element

指定元素排序

void nth_element(RandomAccessIterator first, 
RandomAccessIterator nth, RandomAccessIterator last);
void nth_element(RandomAccessIterator first, 
RandomAccessIterator nth,RandomAccessIterator last,
StrictWeakOrdering comp);

例如:
班上有1000個學生,我想知道分數排在倒數第4名的學生。
nth_element(vect.begin(), vect.begin()+3, vect.end(),less<student>());

6. partition 和stable_partition

partition就是把一個區間中的元素按照某個條件分成兩類,并沒有排序。
其函數原型為:

ForwardIterator partition(ForwardIterator first, ForwardIterator last, 
Predicate pred)
ForwardIterator stable_partition(ForwardIterator first, 
ForwardIterator last, Predicate pred);

例如:班上10個學生,計算所有沒有及格(低于60分)的學生:
student exam("pass", 60); stable_partition(vect.begin(), vect.end(), bind2nd(less<student>(), exam));

7.效率由高到低(耗時由小變大):
partion
stable_partition
nth_element
partial_sort
sort
stable_sort
8. 如何選擇排序函數:

若需對vector, string, deque,array容器進行全排序,你可選擇sortstable_sort
若只需對vector, string, deque, 或array容器中取得top n的元素,部分排序partial_sort是首選.
若對于vector, string, deque, 或array容器,你需要找到第n個位置的元素或者你需要得到top n且不關系top n中的內部 順序,nth_element是最理想的;
若你需要從標準序列容器或者array中把滿足某個條件或者不滿足某個條件的元素分開,你最好使用partitionstable_partition
若使用的list容器,你可以直接使用partitionstable_partition算法,你可以使用list::sort代替sortstable_sort排序。

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