sort排序

sort()函数的实现原理
       也许你会疑问，我使用sort方法对数据进行排序就一定合适吗？sort()可以根据我的需要对数据进行排序吗？其实sort()函数还是一个比较灵活的函数。很多解释是：sort()函数是类似于快速排序的方法，时间复杂度为n*log2(n)，执行效率较高。
     其实STL中的sort()并非只是普通的快速排序，除了对普通的快速排序进行优化，它还结合了插入排序和堆排序。根据不同的数量级别以及不同情况，能自动选用合适的排序方法。当数据量较大时采用快速排序，分段递归。一旦分段后的数据量小于某个阀值（16），为避免递归调用带来过大的额外负荷，便会改用插入排序。而如果递归层次过深，有出现最坏情况的倾向，还会改用堆排序。所以说sort()是一个比较灵活的函数，它也会根据我们数据的需要进行排序，所以我们就不用担心以上的问题了。对于大部分的排序需求，sort()都是可以满足的。

sort()的使用方法
头文件
     在C++中使用sort()函数需要使用#include头文件。algorithm意为"算法",是C++的标准模版库（STL）中最重要的头文件之一，提供了大量基于迭代器的非成员模版函数。该头文件的详细使用方法以及包含的函数请参考：C++API之algorithm。

sort()基本使用方法
     sort()函数可以对给定区间所有元素进行排序。它有三个参数sort(begin, end, cmp)，其中begin为指向待sort()的数组的第一个元素的指针，end为指向待sort()的数组的最后一个元素的下一个位置的指针，cmp参数为排序准则，cmp参数可以不写，如果不写的话，默认从小到大进行排序。如果我们想从大到小排序可以将cmp参数写为greater()就是对int数组进行排序，当然<>中我们也可以写double、long、float等等。如果我们需要按照其他的排序准则，那么就需要我们自己定义一个bool类型的函数来传入。比如我们对一个整型数组进行从大到小排序：

#include
#include
using namespace std;

int main(){
    int num[10] = {6,5,9,1,2,8,7,3,4,0};
    sort(num,num+10,greater());
    for(int i=0;i<10;i++){
        cout<     }//输出结果:9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
    
    return 0;

}
自定义排序准则
   上面我们说到sort()函数可以自定义排序准则，以便满足不同的排序情况。使用sort()我们不仅仅可以从大到小排或者从小到大排，还可以按照一定的准则进行排序。比如说我们按照每个数的个位进行从大到小排序，我们就可以根据自己的需求来写一个函数作为排序的准则传入到sort()中。
我们可以将这个函数定义为：

bool cmp(int x,int y){
    return x % 10 > y % 10;
}
然后我们将这个cmp函数作为参数传入sort()中即可实现了上述排序需求。

#include
#include
using namespace std;

bool cmp(int x,int y){
    return x % 10 > y % 10;
}

int main(){
    int num[10] = {65,59,96,13,21,80,72,33,44,99};
    sort(num,num+10,cmp);
    for(int i=0;i<10;i++){
        cout<     }//输出结果：59 99 96 65 44 13 33 72 21 80
    
    return 0;
    
} 
对结构体进行排序
     sort()也可以对结构体进行排序，比如我们定义一个结构体含有学生的姓名和成绩的结构体Student，然后我们按照每个学生的成绩从高到底进行排序。首先我们将结构体定义为：

struct Student{
    string name;
    int score;
    Student() {}
    Student(string n,int s):name(n),score(s) {}
};
根据排序要求我们可以将排序准则函数写为：

bool cmp_score(Student x,Student y){
    return x.score > y.score;
}
完整代码：

#include
#include
#include
using namespace std;

struct Student{
    string name;
    int score;
    Student() {}
    Student(string n,int s):name(n),score(s) {}
};

bool cmp_score(Student x,Student y){
    return x.score > y.score;
}

int main(){
    Student stu[3];
    string n;
    int s;
    for(int i=0;i<3;i++){
        cin>>n>>s;
        stu[i] = Student(n,s);
    }
    
    sort(stu,stu+3,cmp_score);
    
    for(int i=0;i<3;i++){
        cout<     }
    
    return 0;
}
     再比如每一个学生有四科成绩，我们需要根据学生的四科成绩的平均分高低进行排名，那么这个cmp函数我们就可以定义为：

bool cmp_score(Student x,Student y){
    double average_x,average_y;
    average_x = (x.score[0]+x.score[1]+x.score[2]+x.score[3])/4;
    average_y = (y.score[0]+y.score[1]+y.score[2]+y.score[3])/4;
    return average_x > average_y;
}
完整代码：

#include
#include
#include
using namespace std;

struct Student{
    string name;
    double score[4];
};

bool cmp_score(Student x,Student y){
    double average_x,average_y;
    average_x = (x.score[0]+x.score[1]+x.score[2]+x.score[3])/4;
    average_y = (y.score[0]+y.score[1]+y.score[2]+y.score[3])/4;
    return average_x > average_y;
}

int main(){
    Student stu[3];
    string n;
    int s;
    for(int i=0;i<3;i++){
        cin>>stu[i].name;
        for(int j=0;j<4;j++){
            cin>>stu[i].score[j];
        }
    }
    
    sort(stu,stu+3,cmp_score);
    
    for(int i=0;i<3;i++){
        cout<         for(int j=0;j<4;j++){
            cout<         }
        cout<     }
    
    return 0;
}

思考：
1.为什么对于区间小于16的采用插入排序，如果递归深度恶化改用堆排序？

   插入排序对于基本有序或数据较少的序列很高效。

   堆排序的时间复杂度固定为O(nlogn)，不需要再递归下去了。

2.那堆排序既然也是O(nlogn）直接用堆排序实现sort不行吗？为啥用快速排序实现？

    第一点，堆排序数据访问的方式没有快速排序友好。对于快速排序来说，数据是顺序访问的。而对于堆排序来说，数据是跳着访问的。 比如，堆排序中，最重要的一个操作就是数据的堆化。比如下面这个例子，对堆顶节点进行堆化，会依次访问数组下标是 1，2，4，8 的元素，而不是像快速排序那样，局部顺序访问，所以，这样对 CPU 缓存是不友好的。

  第二点，对于同样的数据，在排序过程中，堆排序算法的数据交换次数要多于快速排序。我们在讲排序的时候，提过两个概念，有序度和逆序度。对于基于比较的排序算法来说，整个排序过程就是由两个基本的操作组成的，比较和交换（或移动）。快速排序数据交换的次数不会比逆序度多。
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_44120785/article/details/120999623

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_41575507/article/details/105936466