C++ 中的排序函数是用于对数组或容器中的元素进行排序的功能函数。排序可以按升序或降序排列,可以对整型、浮点型、字符型等各种类型的数据进行排序。C++ 语言提供了多个排序函数,本文将对这些排序函数的使用方法和特点进行详细介绍。
sort()函数
sort() 函数是 C++ STL 中最常用的排序函数之一,其功能是对数组或容器中的元素进行排列。sort() 函数的基本用法如下:
sort(begin, end);
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其中,begin 是数组或容器中第一个元素的地址,end 是最后一个元素的地址 + 1,因此 end 指向最后一个元素后面的空地址。sort() 函数默认按升序排序,如果需要按降序排序,则可以传入一个函数指针或 lambda 表达式作为第三个参数。
下面是一个示例代码,演示了如何使用 sort() 函数对整型数组进行排序:
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#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); sort(arr, arr + n); for (int i = 0; i运行上述代码结果如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9登录后复制stable_sort() 函数
stable_sort() 函数与 sort() 函数相似,但它保证在排序后,相同值的元素的相对位置不变。stable_sort() 函数的使用方法与 sort() 函数类似,也可以传入一个函数指针或 lambda 表达式作为第三个参数。下面是一个示例代码:
#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); stable_sort(arr, arr + n); for (int i = 0; i运行上述代码结果如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9登录后复制partial_sort() 函数
partial_sort() 函数可以将数组或容器中的元素部分排序,即将前 k 小的元素排在数组前面(或将前 k 大的元素排在数组前面)。使用方法如下:
partial_sort(begin, middle, end);登录后复制
其中,begin 是数组或容器中第一个元素的地址,end 是最后一个元素的地址 + 1,而 middle 是一个指向第 k 个元素的迭代器。需要注意的是,partial_sort() 函数只保证前 k 个元素是有序的,其余元素的顺序是不确定的。下面是一个示例代码:
#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int k = 3; partial_sort(arr, arr + k, arr + n); for (int i = 0; i运行上述代码结果如下:
1 2 3登录后复制nth_element() 函数
nth_element() 函数用于选取数组或容器中的第 k 小(或第 k 大)元素,并将其排在数组的第 k 个位置。使用方法如下:
nth_element(begin, middle, end);登录后复制
其中,begin 是数组或容器中第一个元素的地址,end 是最后一个元素的地址 + 1,而 middle 是一个指向第 k 个元素的迭代器。需要注意的是,nth_element() 函数只保证数组的前 k 个元素是有序的,而第 k 个元素则是未排序的。下面是一个示例代码:
#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int k = 3; nth_element(arr, arr + k - 1, arr + n); cout运行上述代码结果如下:
第 3 小的数是:3登录后复制make_heap() 函数
make_heap() 函数可以将数组或容器转化为堆,即将数组中的元素按照二叉堆的规则进行排序,以支持堆操作。使用方法如下:
make_heap(begin, end);登录后复制
其中,begin 是数组或容器中第一个元素的地址,end 是最后一个元素的地址 + 1。下面是一个示例代码:
#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); make_heap(arr, arr + n); for (int i = 0; i运行上述代码结果如下:
9 7 8 6 4 3 5 1 2登录后复制push_heap() 函数
push_heap() 函数可以将一个新元素插入到堆中,并重新调整堆的结构,以满足堆的性质。使用方法如下:
push_heap(begin, end);登录后复制
其中,begin 是数组或容器中第一个元素的地址,end 是最后一个元素的地址。需要注意的是,被插入的新元素应当放在堆的最后一个位置。下面是一个示例代码:
#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); make_heap(arr, arr + n); arr[n] = 0; push_heap(arr, arr + n + 1); for (int i = 0; i运行上述代码结果如下:
9 7 8 6 4 3 5 1 2 0登录后复制pop_heap() 函数
pop_heap() 函数用于将堆顶元素弹出,并重新调整堆的结构,以满足堆的性质。使用方法如下:
pop_heap(begin, end);登录后复制
其中,begin 是数组或容器中第一个元素的地址,end 是最后一个元素的地址。需要注意的是,弹出堆顶元素后,堆的大小应当减 1。下面是一个示例代码:
#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); make_heap(arr, arr + n); pop_heap(arr, arr + n); n--; for (int i = 0; i运行上述代码结果如下:
8 7 5 6 4 3 2 1登录后复制sort_heap() 函数
sort_heap() 函数用于将堆排序,并且保证排序后的数组是升序的。使用方法如下:
sort_heap(begin, end);登录后复制
其中,begin 是数组或容器中第一个元素的地址,end 是最后一个元素的地址。需要注意的是,sort_heap() 函数在对堆排序之前会先调用 pop_heap() 函数,弹出堆顶元素,因此排序后的数组大小应当减 1。下面是一个示例代码:
#include #include using namespace std;int main(){ int arr[] = {5, 2, 9, 1, 4, 3, 8, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); make_heap(arr, arr + n); sort_heap(arr, arr + n); for (int i = 0; i运行上述代码结果如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9登录后复制
总结
本文详细介绍了 C++ 中常见的排序函数,包括 sort()、stable_sort()、partial_sort()、nth_element()、make_heap()、push_heap()、pop_heap() 和 sort_heap() 函数。这些排序函数各有特点,可以满足不同的排序需求。在实际编程中,根据具体情况选择适当的排序函数非常重要。
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