STL - sort - qsort 详解



         ACM 题的时候,排序是一种经常要用到的操作。如果每次都自己写个冒泡之类的 O(n^2) 排序,不但程序容易超时,而且浪费宝贵的比赛时间,还很有可能写错。 STL 里面有个 sort 函数,可以直接对数组排序,复杂度为n*log2(n) 。使用这个函数,需要包含头文件。


        这个函数可以传两个参数或三个参数。第一个参数是要排序的区间首地址,第二个参数是区间尾地址的下一地址。也就是说,排序的区间是[a,b) 。简单来说,有一个数组 int a[100] ,要对从 a[0]a[99] 的元素进行排序,只要写 sort(a,a+100) 就行了,默认的排序方式是升序。

        拿我出的“ AC 的策略”这题来说,需要对数组 t 的第 0len-1 的元素排序,就写 sort(t,t+len); 

 

        对向量 v 排序也差不多, sort(v.begin(),v.end()); 

 

        排序的数据类型不局限于整数,只要是定义了小于运算的类型都可以,比如字符串类string

      首先看sort函数见下表:

    

函数名 功能描述
  sort   对给定区间所有元素进行排序
  stable_sort   对给定区间所有元素进行稳定排序
  partial_sort   对给定区间所有元素部分排序
  partial_sort_copy   对给定区间复制并排序
  nth_element   找出给定区间的某个位置对应的元素
  is_sorted   判断一个区间是否已经排好序
  partition   使得符合某个条件的元素放在前面
  stable_partition   相对稳定的使得符合某个条件的元素放在前面



        如果是没有定义小于运算的数据类型,或者想改变排序的顺序,就要用到第三参数——比较函数。比较函数是一个自己定义的函数,返回值是bool 型,它规定了什么样的关系才是“小于”。想把刚才的整数数组按降序排列,可以先定义一个比较函数cmp

 

bool cmp(int a,int b)  

{  

     return a>b;  

} 

 

  排序的时候就写 sort(a,a+100,cmp);

  假设自己定义了一个结构体 node

struct node{  

     int a;  

     int b;  

     double c;  

} 

 

     有一个 node类型的数组 node arr[100],想对它进行排序:先按 a值升序排列,如果 a值相同,再按 b值降序排列,如果 b还相同,就按 c降序排列。就可以写这样一个比较函数:

以下是代码片段:

bool cmp(node x,node y)   

{   

if(x.a!=y.a) return x.a  

if(x.b!=y.b) return x.b>y.b;   

return return x.c>y.c;   

} 

 

   排序时写 sort(arr,a+100,cmp);

   最后看一个完整的实例,初赛时的一道题目“文件名排序 ”。

以下是代码片段:


#include

#include

#include

using namespace std; 

 

//定义一个结构体来表示文件, a代表文件名, b代表文件类型(要么 "File"要么 "Dir"


struct node{

string a,b;

}; 

 

//ASCII码中,所有大写字母排在所有小写字母前面, 'A'<'Z'<'a'<'z'

//而这题要求忽略大小写,所以不能直接用字符串的比较。自定义了一个 lt 函数,就是 less than 的意思

//先把两个字符串全部转化为小写,再比较大小(字典序)


bool lt(string x,string y)  

{  

 int i;  

 for(i=0;i='A'&&x[i]<='Z')  

    x[i]='a'+(x[i]-'A');  

 for(i=0;i='A'&&y[i]<='Z')  

    y[i]='a'+(y[i]-'A');  

 return x

 

//自定义的比较函数,先按 b值升序排列(也就是 "Dir"排在 "File"前面)

//如果 b值相同,再按 a升序排列,用的是刚才定义的 lt函数


bool comp(node x,node y)  

{  

 if(x.b!=y.b)return x.b>arr[size].a>>arr[size].b)  

 size++;  

 sort(arr,arr+size,comp);  

 for(int i=0;i

 

 

 

七种 qsort 排序方法     

<本文中排序都是采用的从小到大排序 >    

一、对int类型数组排序     

 

int    num[100];        

 Sample:        

 int cmp  (  const void  *a , const  void  *b    )        

 {        

 return  *(int *)a  -  *(int *)b;        

 }        

 qsort(num,100,sizeof(num[0]),cmp);     

  

二、对char类型数组排序(同 int类型)     

 

char    word[100];        

 Sample:        

 int    cmp(  const void    *a ,  const void *b    )        

 {        

 return  *(char *)a  -  *(char *)b;        

 }        

 qsort(word,100,sizeof(word[0]),cmp);     

  

三、对double类型数组排序(  特别要注意)     

 double  in[100];         

 int cmp(  const void  *a  , const  void *b )        

 {        

 return  *(double *)a   >  *(double  *)b   ?   1  :   -1;        

 }        

 qsort(in,100,sizeof(in[0]),cmp)  ;      

  

四、对结构体一级排序    

struct  In    

{    

double  data;    

int  other;    

}s[100]    

//按照 data的值从小到大将结构体排序 ,关于结构体内的排序关键数据 data的类型可以很多种,参考上面的例子写     

 

int cmp( const void *a ,const void *B)        

 {        

 return  (*(In *)a)->data  >  (*(In  *)B)->data  ?  1  :  -1;        

 }        

 qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);     

  

五、对结构体二级排序    

struct  In    

{    

int  x;    

int  y;    

}s[100];    

//按照 x从小到大排序,当 x相等时按照 y从大到小排序     

    

      int  cmp(   const   void   *a   ,   const   void   *b   )    

{    

struct  In   *c   =   (In   *)a;    

struct  In   *d   =   (In   *)b;    

if(c->x  !=   d->x)   return   c->x   -   d->x;    

else  return   d->y   -   c->y;    

     

qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);    

六、对字符串进行排序    

struct  In    

{    

int  data;    

char  str[100];    

}s[100];    

//按照结构体中字符串 str的字典顺序排序     

 

int cmp ( const void *a , const void *b    )        

 {        

 return  strcmp( (*(In *)a)->str , (*(In *)B)->str );        

 }        

 qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);     

  

七、计算几何中求凸包的cmp    

 

int  cmp(const  void *a,const void *B)    //  重点 cmp  函数,把除了 1  点外的所有点,旋转角度排序         

 {        

 struct  point  *c=(point  *)a;        

 struct  point  *d=(point  *)b;        

 if(  calc(*c,*d,p[1]) <   0)  return  1;        

 else    if(  !calc(*c,*d,p[1]) &&   dis(c->x,c->y,p[1].x,p[1].y) <   dis(d->x,d->y,p[1].x,p[1].y))    //  如果在一条直线上,则把远的放在前面         

 return  1;        

 else  return  -1;        

 } 




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