C++ STL sort函数的底层实现

sort函数的底层用到的是内省式排序以及插入排序，内省排序首先从快速排序开始，当递归深度超过一定深度（深度为排序元素数量的对数值）后转为堆排序。

先来回顾一下以上提到的3中排序方法：

• 快速排序：先选一个基准值（一般为首值），将比它大的数置于其右侧，将比它小的数置于它左侧，那么这个基准值所在的位置定是整个数组的有序位。然后递归该基准左右两子数组。算法复杂度为nlogn；
• 堆排序：将数组建立成大顶堆，重复从堆顶取出数值最大的结点(把根结点和最后一个结点交换，把交换后的最后一个结点移出堆，移出的这个数值为未排序数组的最后)，并让残余的堆维持大顶堆的性质。时间复杂度为nlogn；
• 插入排序：对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。时间复杂度为n²;

其中先讲下快排和堆排，快排的平均复杂度为nlogn，但是它的复杂度是根据基准值来决定的，基准值选择的不好，最坏的复杂度会达到n²，而堆排序的复杂度是一定的为n*logn，那为什么不直接使用堆排序呢，是因为在将堆顶值与最后一个结点值交换并移除最后一个值后，在重新建堆的过程中，交换到堆顶的值显然比每个结点要小，但还是要经过对比判断，这个判断其实是多余的，因此这是它相比快排较慢的原因。

于是，内省式排序结合了快排和堆排的特点，当快速排序到大一定深度（2logn）时，采用堆排序，以维持n*logn的复杂度。

在sort函数中，内省排序过程中子数组长度小于16时，采用的是插入排序，因为当数组长度较短时，就是数组已经大致排序过了，对大致有序的数组（即逆序对不多了）用插入排序的算法复杂度会很小，可以想象成理牌的过程。