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假设这样一种情境,有一个存有 100 万个元素的容器,但我们只想从中提取出值最小的 10 个元素,该如何实现呢?
通过前面的学习,读者可能会想到使用 sort() 或者 stable_sort() 排序函数,即通过对容器中存储的 100 万个元素进行排序,就可以成功筛选出最小的 10 个元素。但仅仅为了提取 10 个元素,却要先对 100 万个元素进行排序,可想而知这种实现方式的效率是非常低的。
对于解决类似的问题,C++ STL 标准库提供了更高效的解决方案,即使用 partial_sort() 或者 partial_sort_copy() 函数,本节就对这 2 个排序函数的功能和用法做详细的讲解。
首先需要说明的是,partial_sort() 和 partial_sort_copy() 函数都位于 <algorithm> 头文件中,因此在使用这 2 个函数之前,程序中应引入此头文件:
#include <algorithm>
//按照默认的升序排序规则,对 [first, last) 范围的数据进行筛选并排序 void partial_sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle, RandomAccessIterator last); //按照 comp 排序规则,对 [first, last) 范围的数据进行筛选并排序 void partial_sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle, RandomAccessIterator last, Compare comp);其中,first、middle 和 last 都是随机访问迭代器,comp 参数用于自定义排序规则。
#include <iostream> // std::cout #include <algorithm> // std::partial_sort #include <vector> // std::vector using namespace std; //以普通函数的方式自定义排序规则 bool mycomp1(int i, int j) { return (i > j); } //以函数对象的方式自定义排序规则 class mycomp2 { public: bool operator() (int i, int j) { return (i > j); } }; int main() { std::vector<int> myvector{ 3,2,5,4,1,6,9,7}; //以默认的升序排序作为排序规则,将 myvector 中最小的 4 个元素移动到开头位置并排好序 std::partial_sort(myvector.begin(), myvector.begin() + 4, myvector.end()); cout << "第一次排序:\n"; for (std::vector<int>::iterator it = myvector.begin(); it != myvector.end(); ++it) std::cout << *it << ' '; cout << "\n第二次排序:\n"; // 以指定的 mycomp2 作为排序规则,将 myvector 中最大的 4 个元素移动到开头位置并排好序 std::partial_sort(myvector.begin(), myvector.begin() + 4, myvector.end(), mycomp2()); for (std::vector<int>::iterator it = myvector.begin(); it != myvector.end(); ++it) std::cout << *it << ' '; return 0; }程序执行结果为:
第一次排序:
1 2 3 4 5 6 9 7
第二次排序:
9 7 6 5 1 2 3 4
N*log(M)
,其中 N 指的是 [first, last) 范围的长度,M 指的是 [first, middle) 范围的长度。
//默认以升序规则进行部分排序 RandomAccessIterator partial_sort_copy ( InputIterator first, InputIterator last, RandomAccessIterator result_first, RandomAccessIterator result_last); //以 comp 规则进行部分排序 RandomAccessIterator partial_sort_copy ( InputIterator first, InputIterator last, RandomAccessIterator result_first, RandomAccessIterator result_last, Compare comp);其中,first 和 last 为输入迭代器;result_first 和 result_last 为随机访问迭代器;comp 用于自定义排序规则。
#include <iostream> // std::cout #include <algorithm> // std::partial_sort_copy #include <list> // std::list using namespace std; bool mycomp1(int i, int j) { return (i > j); } class mycomp2 { public: bool operator() (int i, int j) { return (i > j); } }; int main() { int myints[5] = { 0 }; std::list<int> mylist{ 3,2,5,4,1,6,9,7 }; //按照默认的排序规则进行部分排序 std::partial_sort_copy(mylist.begin(), mylist.end(), myints, myints + 5); cout << "第一次排序:\n"; for (int i = 0; i < 5; i++) { cout << myints[i] << " "; } //以自定义的 mycomp2 作为排序规则,进行部分排序 std::partial_sort_copy(mylist.begin(), mylist.end(), myints, myints + 5, mycomp2()); cout << "\n第二次排序:\n"; for (int i = 0; i < 5; i++) { cout << myints[i] << " "; } return 0; }程序执行结果为:
第一次排序:
1 2 3 4 5
第二次排序:
9 7 6 5 4
N*log(min(N,M))
,其中 N 指的是 [first, last) 范围的长度,M 指的是 [result_first, result_last) 范围的长度。
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