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FX-std::vector排序

news 2025/7/6 18:26:32

在 C++ 中，std::vector 可以使用标准库中的 std::sort 函数对元素进行排序。std::sort 位于 <algorithm> 头文件中，是一个非常高效的排序算法（通常是快速排序或混合排序）。

以下是 std::sort 的基本用法：

1. 包含头文件

#include <algorithm> // for std::sort
#include <vector>

2. 默认排序（升序）

std::sort 默认使用 < 运算符对元素进行升序排序。

std::vector<int> vec = {5, 2, 9, 1, 5, 6};

// 默认升序排序
std::sort(vec.begin(), vec.end());

// 输出结果
for (int value : vec) {
    std::cout << value << " ";
}
// 输出: 1 2 5 5 6 9

3. 降序排序

可以通过传递一个自定义的比较函数来实现降序排序。C++ 提供了 std::greater 来简化这一操作。

#include <functional> // for std::greater

std::vector<int> vec = {5, 2, 9, 1, 5, 6};

// 降序排序
std::sort(vec.begin(), vec.end(), std::greater<int>());

// 输出结果
for (int value : vec) {
    std::cout << value << " ";
}
// 输出: 9 6 5 5 2 1

4. 自定义排序规则

如果需要根据特定规则排序，可以传递一个自定义的比较函数或 lambda 表达式。

示例 1：按绝对值排序

std::vector<int> vec = {-5, 2, -9, 1, 5, 6};

// 按绝对值升序排序
std::sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b) {
    return abs(a) < abs(b);
});

// 输出结果
for (int value : vec) {
    std::cout << value << " ";
}
// 输出: 1 2 -5 5 6 -9std::vector<int> vec = {-5, 2, -9, 1, 5, 6};

示例 2：按字符串长度排序

std::vector<std::string> vec = {"apple", "banana", "kiwi", "mango"};

// 按字符串长度升序排序
std::sort(vec.begin(), vec.end(), [](const std::string& a, const std::string& b) {
    return a.length() < b.length();
});

// 输出结果
for (const std::string& str : vec) {
    std::cout << str << " ";
}
// 输出: kiwi mango apple banana

5. 部分排序

如果只需要对部分元素进行排序，可以使用 std::partial_sort。

std::vector<int> vec = {5, 2, 9, 1, 5, 6};

// 对前 3 个元素进行排序
std::partial_sort(vec.begin(), vec.begin() + 3, vec.end());

// 输出结果
for (int value : vec) {
    std::cout << value << " ";
}
// 输出: 1 2 5 9 5 6

6. 排序自定义对象

如果 std::vector 存储的是自定义对象，可以通过重载 < 运算符或提供自定义比较函数来排序。

示例：按对象的某个成员变量排序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

struct Person {
    std::string name;
    int age;

    // 重载 < 运算符
    bool operator<(const Person& other) const {
        return age < other.age;
    }
};

int main() {
    std::vector<Person> people = {{"Alice", 25}, {"Bob", 20}, {"Charlie", 30}};

    // 按年龄升序排序
    std::sort(people.begin(), people.end());

    // 输出结果
    for (const Person& p : people) {
        std::cout << p.name << " (" << p.age << ")\n";
    }
    // 输出:
    // Bob (20)
    // Alice (25)
    // Charlie (30)

    return 0;
}

7. 性能说明

std::sort 的时间复杂度为 O(Nlog⁡N)O(NlogN)，其中 NN 是元素的数量。
std::sort 是不稳定的排序算法。如果需要稳定排序（保持相等元素的相对顺序），可以使用 std::stable_sort。

8. 完整示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional> // for std::greater

int main() {
    std::vector<int> vec = {5, 2, 9, 1, 5, 6};

    // 默认升序排序
    std::sort(vec.begin(), vec.end());
    std::cout << "Ascending: ";
    for (int value : vec) {
        std::cout << value << " ";
    }
    std::cout << "\n";

    // 降序排序
    std::sort(vec.begin(), vec.end(), std::greater<int>());
    std::cout << "Descending: ";
    for (int value : vec) {
        std::cout << value << " ";
    }
    std::cout << "\n";

    return 0;
}