[5 算法] 31. 了解各种排序选择(partition,stable_partition,nth_element,partial_sort,sort,stable

1 完全排序sort

排序首先想到的是sort，但它并非在任何场合都是完美的，因为有时你不需要一个完全的排序。

2 部分排序partial_sort

如果你有一个存放Widget的vector，你需要将质量最好的20个Widget送给最重要的客户，那么只需排序出前20个Widget，其他的Widget可以不排序。

bool qualityCompare(const Widget& lhs, const Widget& rhs)
{// 返回lhs的质量是否好于rhs的质量的结果
}
// 将质量最好的20个元素顺序放在widgets的前20个位置上
partial_sort(widgets.begin(), widgets.begin()+20，widgets.end(), quailtyCompare);

3 nth_element

如果只需要找到最好的20个Widget，这20个Widget可以以任意顺序排列。nth_element用于排序一个区间，它使得位置n上的元素正好是全排序情况下的第n个元素。

来看下如何使用nth_element来保证最好的20个Widget被放到vector的前面：

// 将最好的20个元素放在widgets的前部，但并不关心它们的具体排列顺序
nth_element(widgets.begin(),widgtes.begin() + 19,widgets.end(),qualityCompare);

partial_sort对位置1~20中的元素进行了排序，而nth_element没有对它们进行排序。

nth_element除了可以找到排名在前的n个元素外，还可以用来找到一个区间的中间值，或者找到某个特定百分比上的值：

vector<Widget>::iterator begin(widgets.begin());
vector<Widget>::iterator end(widgets.end());
// 感兴趣的元素
vector<Widget>::iterator goalPosition = begin + widgets.size() / 2;
// 找出具有中间质量级别的Widget
nth_element(begin, goalPosition, end, qualityCompare);vector<Widget>::size_type goalOffset = 0.25 * widgets.size();
// nth_element质量由高到低"全排序"
// 找到75%质量的元素
nth_element(begin, begin + goalOffset, end, qualityCompare);

4 stable_sort

partial_sort、nth_element和sort都属于非稳定的排序算法。

stable_sort是与sort功能相同的稳定的排序算法。STL中没有与partial_sort和nth_element功能相同的稳定的排序算法。

5 patition

假如所需要的不是质量最好的20个Widget，而是所有的一级品和二级品。

partition算法可以把所有满足某个特定条件的元素放在区间的前面。首先定义一个函数来标志出那些Widget满足要求：

bool hasAcceptableQuality(const Widget& w)
{
}// 将满足hasAcceptableQuality的所有元素移动到前面，返回一个迭代器指向第一个不满足条件的Widget
vector<Widget>::iterator goodEnd = partition(widgets.begin(), widgets.end(), hasAcceptableQuality);

对应的稳定排序是stable_patition。

总结：

1 sort、stable_sort、partial_sort和nth_element等算法都要求随机访问迭代器，所以这些算法只适用于vector、string、deque和数组。

2 partition和stable_pattition只需要双向迭代器，所以适用于所有标准序列容器。

3 对vector、string、deque和数组中的元素完全排序，可以使用sort或stable_sort。

4 对vector、string、deque和数组中的元素，对最前面的n个元素进行排序，可以使用partial_sort。

5 对vector、string、deque和数组中的元素，需要找到第n个位置上的元素，或者需要找到最前面的n个元素但不必对这n个元素进行排序，可以使用nth_element。

6 对标准序列容器的元素按照是否满足某个条件区分开，可以使用partition和stable_partition。

7 对于list，可以使用partition和stable_partition；不可以使用sort和stable_sort，替代方案是使用list::sort。

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