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第四十天：成绩排序

news 2025/10/6 12:02:25

成绩排序

一、问题

首行是学生数量 n，取值范围在 0 到 20 之间。随后的 n 行，每行都记录着一个学生的名字和成绩，两者由单个空格分隔。学生名字仅包含字母，长度不超过 20，成绩则是不大于 100 的非负整数。我们的目标清晰明确：按照指定规则对这些成绩数据进行排序，并将排序后的结果按每行一个学生的名字和成绩（中间隔一个空格）的格式输出。

二、C++ 实现思路

为了解决这个问题，我们可以充分利用 C++ 标准库提供的强大功能。以下是详细的实现方案：

数据结构定义：
首先，我们定义一个 Student 结构体来存储学生信息：
```
struct Student {string name;    // 学生姓名double score;   // 考试成绩
};
```
这个结构体清晰地组织了两个相关联的数据项，便于后续处理。
自定义比较函数：
为了实现按成绩从高到低排序，我们需要编写一个比较函数：
```
bool compareStudents(const Student &a, const Student &b) {return a.score > b.score;  // 降序排列
}
```
这个函数将被用作排序的标准，通过返回布尔值来指示两个元素的相对顺序。
排序实现：
使用标准库的 sort 算法进行排序：
```
vector<Student> students;  // 假设已填充数据
sort(students.begin(), students.end(), compareStudents);
```
这里需要注意的是：
- sort 算法的时间复杂度为 O(N log N)
- 该算法使用了快速排序的变体，对小数据集特别高效

结果输出：
最后，遍历已排序的容器并输出结果：

for(const auto &student : students) {cout << student.name << ": " << student.score << endl;
}

应用场景示例：
假设我们需要处理一个班级50名学生的期末考试成绩，这套方案可以：

高效地完成排序
方便后续进行成绩分析
支持快速查找特定排名区间的学生

扩展考虑：
在实际应用中，可以进一步：

添加异常处理（如成绩为负数的情况）
支持多种排序方式（如按姓名升序）
将结果输出到文件便于长期保存为了解决这个问题，我们可以借助 C++ 的一些强大特性。首先，定义一个结构体来存储学生的名字和成绩，方便数据管理。然后，编写一个比较函数，用于定义排序规则。最后，利用标准库中的排序函数对数据进行排序，并输出结果。

三、C++ 代码实现

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>using namespace std;// 定义学生结构体
struct Student {string name;int score;
};// 比较函数，用于排序
bool compare(Student a, Student b) {if (a.score != b.score) {return a.score > b.score;} else {return a.name < b.name;}
}int main() {int n;cin >> n;vector<Student> students(n);for (int i = 0; i < n; ++i) {cin >> students[i].name >> students[i].score;}sort(students.begin(), students.end(), compare);for (const auto& student : students) {cout << student.name << " " << student.score << endl;}return 0;
}

四、代码解读

定义学生结构体：
- struct Student 定义了一个名为 Student 的结构体，它包含两个成员变量。string name 用于存储学生的名字，int score 用于存储学生的成绩。结构体为我们提供了一种将相关数据组织在一起的便捷方式，使代码更具结构性和可读性。在这个场景中，每个 Student 对象都代表了一名学生的成绩信息。
编写比较函数：
- compare 函数是排序的核心逻辑所在。它接受两个 Student 类型的参数 a 和 b。
- 首先检查两个学生的成绩是否不同。如果 a.score != b.score，则通过 return a.score > b.score; 来确保成绩高的学生排在前面，实现成绩从高到低的排序。
- 当成绩相同时，即 a.score == b.score，此时通过 return a.name < b.name; 来比较名字的字典序，保证名字字典序小的学生排在前面。这种双重判断机制完全符合题目的排序要求。
主函数中的输入部分：
- int n; cin >> n; 从输入中读取学生的数量 n。
- vector<Student> students(n); 创建一个大小为 n 的 Student 类型向量 students，用于存储所有学生的信息。向量是 C++ 中一种动态数组，它能根据需要自动调整大小，非常适合存储不确定数量的数据。
- 通过 for 循环 for (int i = 0; i < n; ++i)，依次读取每个学生的名字和成绩。cin >> students[i].name >> students[i].score; 按照输入格式将数据存储到 students 向量的对应位置。cin 是 C++ 标准输入流，它能方便地从控制台读取不同类型的数据。
主函数中的排序与输出部分：
- sort(students.begin(), students.end(), compare); 使用 C++ 标准库中的 sort 函数对 students 向量进行排序。sort 函数的第一个参数 students.begin() 是排序范围的起始迭代器，第二个参数 students.end() 是排序范围的结束迭代器（不包含该位置的元素），第三个参数 compare 是我们自定义的比较函数，它决定了排序的具体规则。通过这一行代码，students 向量中的学生信息就会按照我们期望的规则进行排序。
- 最后，通过范围 - for 循环 for (const auto& student : students) 遍历排序后的 students 向量。cout << student.name << " " << student.score << endl; 将每个学生的名字和成绩按要求的格式输出到控制台，每行一个学生的信息。cout 是 C++ 标准输出流，用于将数据输出到屏幕。

五、样例分析

以输入样例：

4
Kitty 80
Hanmeimei 90
Joey 92
Tim 28

程序首先读取到学生数量 n = 4，然后依次将 Kitty 80、Hanmeimei 90、Joey 92 和 Tim 28 存储到 students 向量中。接着，sort 函数依据 compare 函数的规则对向量进行排序。由于 Joey 的成绩 92 最高，所以排在第一位；接着是 Hanmeimei，成绩为 90；然后是 Kitty，成绩 80；最后是 Tim，成绩 28。最终输出的结果与输出样例一致：