C++ STL（十四）：常用排序算法（sort、random_shuffle、merge、reverse）

文章目录

• 0 常用排序算法简介【sort、random_shuffle、merge、reverse】
• 1 sort【对容器元素排序】
• 2 random_shuffle【洗牌：对指定范围的容器元素随机排序】
• 3 merge【合并两个容器的元素，并存储至新容器中】
• 4 reverse【反转容器元素】

0 常用排序算法简介【sort、random_shuffle、merge、reverse】

算法简介：

sort

：对容器元素排序。

random_shuffle

：对指定范围的容器元素随机排序，即洗牌。

merge

：合并两个容器的元素，并存储至新容器中。

reverse

：反转的容器元素。

1 sort【对容器元素排序】

作用：对容器元素排序。

注：使用

sort

算法时，需包含头文件

include <algorithm>

。

函数原型：

sort(iterator begin, iterator end, _Pred);

参数解释：

begin

：迭代器起始位置；

end

：迭代器结束位置；

_Pred

：可选项，默认升序排序；可指定自定义排序规则。

①普通回调函数；

②谓词（返回类型为

bool

的仿函数）；

③匿名函数（lambda表达式）。

④内建函数对象/关系仿函数（

bool greater<T>

或

bool less<T>

）。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>	//使用sort算法

//回调函数
bool myCompare(int val1, int val2) {
	return val1 > val2;
}

//函数对象/仿函数
class MyCompare {
public:
	//重载函数调用运算符()
	bool operator()(int val1, int val2) {
		return val1 > val2;
	}
};

//sort排序
int main() {
	vector<int> v;

	v.push_back(9);
	v.push_back(1);
	v.push_back(7);
	v.push_back(6);
	v.push_back(3);

	//默认升序排序
	sort(v.begin(), v.end());
	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });	//1 3 6 7 9

	/* 降序排序 */
	//1.回调函数实现降序排序
	sort(v.begin(), v.end(), myCompare);
	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });	//9 7 6 3 1

	//2.仿函数实现降序排序
	sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });	//9 7 6 3 1

	//3.匿名函数（lambda表达式）实现降序排序
	sort(v.begin(), v.end(), [](int val1, int val2) {return val1 > val2; });
	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });	//9 7 6 3 1

	//4.内建函数对象实现降序排序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });	//9 7 6 3 1

	return 0;
}
           

2 random_shuffle【洗牌：对指定范围的容器元素随机排序】

作用：对指定范围的容器元素随机排序，即洗牌。

注1：使用

random_shuffle

算法时，需包含头文件

include <algorithm>

。

注2：为保证随机性，需包含头文件

include <ctime>

，添加随机数种子

srand((unsigned int)time(NULL));

。

函数原型：

random_shuffle(iterator begin, iterator end);

参数解释：

begin

：迭代器起始位置；

end

：迭代器结束位置；

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>	//使用sort算法
#include <ctime>	//添加随机数种子

int main() {
	//添加随机数种子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	vector<int> v;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		v.push_back(i);
	}

	//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });

	//洗牌算法
	random_shuffle(v.begin(), v.end());

	//随机排序：6 9 1 4 3 2 0 5 7 8
	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });

	return 0;
}
           

3 merge【合并两个容器的元素，并存储至新容器中】

作用：合并两个容器的元素，并存储至新容器中。

注1：使用

merge

算法时，需包含头文件

include <algorithm>

。

注2：使用

merge

算法时，两个源容器的元素必须有序且顺序一致，合并后，新容器中的元素仍有序。

注3：使用

merge

算法时，需为目标容器提前开辟内存空间，如

dest.resize(src1.size() + src2.size());

，否则程序运行时崩溃。

函数原型：

merge(iterator begin1, iterator end1, iterator begin2, iterator end2, iterator dest);

参数解释：

begin1

：源容器1迭代器的起始位置；

end1

：源容器1迭代器的结束位置；

begin2

：源容器2迭代器的起始位置；

end2

：源容器2迭代器的结束位置；

dest

：目标容器迭代器的起始位置。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>	//使用merge算法

int main() {
	//合并的两个源容器必须有序，且顺序一致
	vector<int> src1;
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		src1.push_back(i);
	}

	vector<int> src2;
	for (int i = 5; i < 10; i++) {
		src2.push_back(i);
	}

	//合并前，需为目标容器提前分配内存空间
	vector<int> dest;
	dest.resize(src1.size() + src2.size());

	//merge合并
	merge(src1.begin(), src1.end(), src2.begin(), src2.end(), dest.begin());
	//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	for_each(dest.begin(), dest.end(), [](int val) {cout << val << " "; });

	return 0;
}
           

4 reverse【反转容器元素】

作用：反转容器元素。

注：使用

reverse

算法时，需包含头文件

include <algorithm>

。

函数原型：

reverse(iterator begin, iterator end);

参数解释：

begin

：迭代器起始位置；

end

：迭代器结束位置；

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

#include <vector>
#include <algorithm>	//使用reverse算法

int main() {
	vector<int> v;

	v.push_back(9);
	v.push_back(1);
	v.push_back(7);
	v.push_back(6);
	v.push_back(3);

	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });	//9 1 7 6 3

	//反转容器的元素
	reverse(v.begin(), v.end());

	for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) {cout << val << " "; });	//3 6 7 1 9

	return 0;
}