STL中算法是基于迭代器来实现的。

有了容器中迭代器的实现(对operator*、operator++等的重载),STL中大部分算法实现就显得很简单了。

先看一例关于find算法的实现:

 template <class InputIterator, class T>
InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& value) {
// 直接利用iterator中的operator++、operator*、operator!=实现
// 默认使用class T的operator!=
while (first != last && *first != value) ++first;
return first;
} template <class InputIterator, class Predicate>
InputIterator find_if(InputIterator first, InputIterator last,
Predicate pred) {
// 能接受一个仿函数 用来指定find的条件
while (first != last && !pred(*first)) ++first;
return first;
}

其它的基本算法实现都差不多,它们一般只是执行单纯的数据移动、线性查找、计数、循环遍历等操作。

比较复杂的算法一般都关于排列、排序之类的,这次只要说说SGI STL中sort()的实现。

SGI STL中的sort()

SGI STL中的排序算法混合了quick sort、heap sort、insert sort三种排序算法。

总体上用的是quick sort,分割到一定深度(2^k < = n)的时候会使用heap sort,

在分割区域元素大小小于阀值(16)时最后执行的是insert sort。

下面是sort()的的基本框架:

 template <class RandomAccessIterator>
inline void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last) {
if (first != last) {
// 使用quick sort、heap sort排序 直到所有分割区域元素大小都小于阀值 __stl_threshold = 16
__introsort_loop(first, last, value_type(first), __lg(last - first) * );
// 最后对其分割区域都执行一次insert sort
__final_insertion_sort(first, last);
}
} // 阀值k满足2^k <= n
template <class Size>
inline Size __lg(Size n) {
Size k;
for (k = ; n > ; n >>= ) ++k;
return k;
}

然后看看introsort_loop的实现:

 template <class RandomAccessIterator, class T, class Size>
void __introsort_loop(RandomAccessIterator first,
RandomAccessIterator last, T*,
Size depth_limit) {
while (last - first > __stl_threshold) { // 元素足够少 返回由insert sort处理
if (depth_limit == ) { // 分割恶化 采用heap_sort
partial_sort(first, last, last); // 实现为heap_sort
return;
}
// 深度
--depth_limit;
// key为first middle last的中值
RandomAccessIterator cut = __unguarded_partition
(first, last, T(__median(*first, *(first + (last - first)/),
*(last - ))));
// 递归的处理[cut, last)
__introsort_loop(cut, last, value_type(first), depth_limit);
// 返回while 继续处理[first, cut)
last = cut;
}
}

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