sort函数详解

sort函数

简介

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，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。

用法

头文件

#include<algorithm>

基本用法

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<int>()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<algorithm>
using namespace std;

int main(){
	int num[10] = {6,5,9,1,2,8,7,3,4,0};
	sort(num,num+10,greater<int>());
	for(int i=0;i<10;i++){
		cout<<num[i]<<" ";
	}//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<iostream>
#include<algorithm>
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<<num[i]<<" ";
	}//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<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
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<<stu[i].name<<" "<<stu[i].score<<endl;
	}

	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;
}

关于值传递与引用传递

在以上的代码示例中使用了值传递，其实这并不是一种好的的做法，因为使用值传递每次调用函数时都会创建Student对象的副本，会增加额外的开销也会降低排序的效率。所以应该使用引用传递。使用引用传递的好处在于：

避免拷贝开销：值传递会创建参数的副本，对于大型对象或复杂数据结构，这可能涉及大量的内存分配和数据复制。引用传递避免了这些操作，因为它直接操作原始对象

• 提高执行效率：由于避免了拷贝操作，函数调用的执行速度会更快，尤其是在处理大型数据或在需要频繁调用函数的情况下。
• 减少内存使用：引用传递不涉及额外的内存分配，因此可以减少程序的内存占用。
  
  *允许修改原始数据：引用传递允许函数直接修改原始数据，这在某些情况下非常有用，比如在排序函数中修改对象的内部状态。
  
  *保持数据一致性：引用传递确保函数内部对数据的任何修改都会反映到原始数据上，这有助于保持数据的一致性。

所以我们可以对以上的排序方法进行优化：

bool cmp_score(const Student& x, const Student& y) {
    double average_x = (x.score[0] + x.score[1] + x.score[2] + x.score[3]) / 4;
    double 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<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;

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

bool cmp_score(const Student& x, const Student& y) {
    double average_x = (x.score[0] + x.score[1] + x.score[2] + x.score[3]) / 4;
    double 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<<stu[i].name<<" ";
		for(int j=0;j<4;j++){
			cout<<stu[i].score[j]<<" ";
		}
		cout<<endl;
	}

	return 0;
}

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