C++中使用sort对常见容器排序

本文主要解决以下问题

1. STL中sort的使用方法
2. 使用sort对vector的排序
3. 使用sort对map排序
4. 使用sort对list排序

STL中sort的使用方法

C++ STL 标准库中的 sort() 函数，本质就是一个模板函数。该函数专门用来对容器或普通数组中指定范围内的元素进行排序，排序规则默认以元素值的大小做升序排序，除此之外我们也可以选择标准库提供的其它排序规则（比如std::greater降序排序规则），甚至还可以自定义排序规则。

值得一提的是，sort() 函数位于头文件中，因此在使用该函数前，程序中应包含如下语句：

#include <algorithm>

sort() 函数有 2 种用法，其语法格式分别为：

//对 [first, last) 区域内的元素做默认的升序排序
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
//按照指定的 comp 排序规则，对 [first, last) 区域内的元素进行排序
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

其中，first 和 last 都为随机访问迭代器，它们的组合 [first, last) 用来指定要排序的目标区域；另外在第 2 种格式中，comp 可以是 C++ STL 标准库提供的排序规则（比如 std::greater），也可以是自定义的排序规则。

数组排序样例：

#include <algorithm>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main(){
    int arr[] = {2,6,3,5,4,8,1,0,9,10};
    sort(arr, arr+10);
    for(int i = 0;i < 10;i++)
        cout << arr[i] << " ";
}
// out
/*
0 1 2 3 4 5 6 8 9 10
*/

使用 STL 标准库提供的排序规则

int main(){
    int arr[] = {2,6,3,5,4,8,1,0,9,10};
    sort(arr, arr+10, std::greater<int>());
    for(int i = 0;i < 10;i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;
    sort(arr, arr+10, std::less<int>());
    for(int i = 0;i < 10;i++)
        cout << arr[i] << " ";
}
// out
/*
10 9 8 6 5 4 3 2 1 0
0 1 2 3 4 5 6 8 9 10
*/

使用自定义比较器

bool cmp(const int a, const int b){
    return a < b;
}
int main(){
    int arr[] = {2,6,3,5,4,8,1,0,9,10};
    sort(arr, arr+10, cmp);
    for(int i = 0;i < 10;i++)
        cout << arr[i] << " ";
}
// out
/*
0 1 2 3 4 5 6 8 9 10
*/

使用 lambda 表达式自定义比较器

int main(){
    int arr[] = {2,6,3,5,4,8,1,0,9,10};
    sort(arr, arr+10, [](const int a, const int b){
         return a < b;
         });
    for(int i = 0;i < 10;i++)
        cout << arr[i] << " ";
}
// out
/*
0 1 2 3 4 5 6 8 9 10
*/

使用sort对vector的排序

在 C++ 中几乎操作vector时，几乎可以视作是在操作数组，可以将vector看作对数组的封装。因此，使用sort对vector进行排序时完全可以遵循上面使用sort对数组的排序方法。

一维vector排序

int main(){
    vector<int> vec = {2,6,3,5,4,8,1,0,9,10};
    sort(vec.begin(), vec.end());
    for(int item: vec)
        cout << item << " ";
    return 0;
}
// out
/*
0 1 2 3 4 5 6 8 9 10
*/

二维vector排序。数组保存一系列的坐标，先按照第二维进行升序排列，再按照第一维升序排列

int main(){
    vector<vector<int>> vvi = {{9,1}, {2,3}, {8,7}, {6,2}, {5,2}};

    sort(vvi.begin(), vvi.end(), [](const vector<int>& v1, const vector<int>& v2){
         if(v1[1] < v2[1]) return true;
         else if(v1[1] == v2[1]) return v1[0] < v2[0];
         else return false;
         });

    for(vector<int> v: vvi){
        for(int item: v){
            cout << item << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}
// out
/*
9 1
5 2
6 2
2 3
8 7
*/

使用sort对map排序

map是用来存放<key, value>键值对的数据结构，可以很方便快速的根据key查到相应的value，map本身的实现方式内含了比较器的设置，只要我们在map初始化的时候传入比较器，即可完成对应的排序。

定义包含水果及其个数的map，按照水果名称字典序进行排序 （按key排序）

#include<map>

using namespace std;

int main(){
    map<string, int, less<string>> msi;
    msi["apple"] = 5;
    msi["watermelon"] = 2;
    msi["pear"] = 3;
    msi["peach"] = 6;
    msi["cherry"] = 10;

    for(auto item: msi)
        cout << item.first << " " << item.second << endl;

    return 0;
}
// out
/*
apple 5
cherry 10
peach 6
pear 3
watermelon 2
*/

定义包含水果及其个数的map，按照水果个数进行排序，当水果个数相同时，按照水果名称字典序排序 （将map转为vector进行排序）

bool cmp(const pair<string, int>& a, const pair<string, int>& b){
    if(a.second < b.second) return true;
    else if(a.second == b.second) return a.first < b.first;
    else return false;
}
int main(){
    map<string, int> msi;
    msi["apple"] = 5;
    msi["watermelon"] = 2;
    msi["pear"] = 3;
    msi["peach"] = 5;
    msi["cherry"] = 10;

    vector<pair<string, int>> vpi(msi.begin(), msi.end());
    sort(vpi.begin(), vpi.end(), cmp);

    for(auto item: vpi){
        cout << item.first << " " << item.second << endl;
    }

    return 0;
}
// out
/*
watermelon 2
pear 3
apple 5
peach 5
cherry 10
*/

使用sort对list排序

sort() 函数模板定义在头文件 algorithm 中，要求使用随机访问迭代器。但 list 容器并不提供随机访问迭代器，只提供双向迭代器，因此不能对 list 中的元素使用 sort() 算法。但是，还是可以进行元素排序，因为 list 模板定义了自己的 sort() 函数。sort() 有两个版本：无参 sort() 函数将所有元素升序排列。第二个版本的 sort() 接受一个函数对象或 lambda 表达式作为参数，这两种参数都定义一个断言用来比较两个元素。

list排序示例

int main(){
    list<string> ls = {"one", "two", "three"};
    ls.sort([](const string& a, const string& b){
                return a < b;
            });
    for(string item: ls) cout << item << " ";

    return 0;
}
// out
/*
one three two
*/

参考文献

C++中SORT函数使用方法

C++ sort()排序函数用法详解

C++ Lambda表达式详解

STL-map的简单用法

C++ STL中Map的按Key排序和按Value排序

C++ list(STL list)排序及合并元素方法详解