【C++STL】快速排序算法(sort)的原理与使用

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【C++STL】快速排序算法(sort)的原理与使用

2023-06-06 07:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、sort算法原理

std::sort 是 C++ 标准库中提供的排序算法,它使用的是一种经典的排序算法——快速排序(Quicksort)或者是其变种。

快速排序是一种基于比较的排序算法,通过不断地选择一个基准值(pivot),将待排序序列分割为两个子序列,其中一个子序列的所有元素小于等于基准值,另一个子序列的所有元素大于基准值。然后递归地对两个子序列进行排序,最终得到有序序列。

std::sort 在实现快速排序时,通常会结合其他优化技巧,如插入排序或堆排序,以提高算法的性能和效率。

快速排序的基本步骤:

选择一个基准值(pivot)。可以选择序列的第一个元素、最后一个元素、中间元素或者随机选择一个元素作为基准值。将序列分割为两个子序列,使得一个子序列的所有元素小于等于基准值,另一个子序列的所有元素大于基准值。递归地对两个子序列进行排序,即对小于等于基准值的子序列和大于基准值的子序列进行排序。合并两个排序好的子序列,得到最终的有序序列。

快速排序是一种原地排序算法,它的平均时间复杂度为 O(nlogn),其中 n 是待排序序列的大小。在最坏情况下,快速排序的时间复杂度为 O(n^2),但通过合理选择基准值可以减少最坏情况的发生概率。

std::sort 的实现会考虑到不同情况下的性能和效率,并且在不同的编译器和库实现中可能有所不同。它通常会根据序列的大小、数据类型以及其他因素来选择合适的排序算法,以获得更好的性能。对于小型序列,std::sort 可能会使用插入排序或者其他简单的排序算法,而对于大型序列,它通常会采用快速排序或者其变种。此外,std::sort 还可以接受自定义的比较函数或谓词,以满足不同的排序需求。

二、sort算法使用

功能: 对容器内元素进行排列(默认升序排列)

sort()属于质变算法 函数原型:sort(iterator beg, iterator end, pred)解释参数1iterator beg开始迭代器参数2iterator end结束迭代器参数3pred谓词

详细信息:

当调用 std::sort 进行排序时,它采用的是一种分治策略的快速排序算法,这意味着它将待排序的元素分割成较小的子集,然后对这些子集进行排序并逐步合并,最终得到完全排序的结果。

排序范围:std::sort 排序的是一个范围,由两个迭代器 first 和 last 指定,表示排序的起始位置和结束位置。排序将应用于 [first, last) 区间内的元素。排序准则: 默认情况下,std::sort 使用 cout 6, 9, 3, 4, 2, 7, 1, 5, 8}; //排序前 cout public: void operator()(int value) { cout 6, 9, 3, 4, 2, 7, 1, 5, 8}; //排序前 cout public: goods(string name, int price) { m_name = name; m_price = price; } public: string m_name; int m_price; }; // 自定义排序-根据商品价格升序 struct arrange { bool operator()(const goods& value1, const goods& value2) { return value1.m_price cout test01(); system("pause"); return 0; } //result 排序前: 名称:可乐 价格:3 名称:红牛 价格:5 名称:脉动 价格:4 名称:外星人 价格:6 名称:雪碧 价格:3 名称:哇哈哈 价格:2 排序后: 名称:哇哈哈 价格:2 名称:可乐 价格:3 名称:雪碧 价格:3 名称:脉动 价格:4 名称:红牛 价格:5 名称:外星人 价格:6

总结:std::sort 是一个高效、通用且灵活的排序算法。它在大多数情况下都能提供良好的性能,并且可以应用于不同类型的容器和自定义类型。然而,对于一些特殊需求,例如需要稳定排序或对大型容器进行排序,可能需要选择其他排序算法或使用自定义的排序实现。



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