std::ranges:: stable_sort

对范围 [ first , last ) 内的元素按非降序进行排序。等价元素的顺序是 稳定 的，即保证会被保留。

一个序列相对于比较器 comp 是有序的，当对于任何指向该序列的迭代器 it 和任何非负整数 n ，使得 it + n 是指向序列元素的有效迭代器时， std:: invoke ( comp, std:: invoke ( proj, * ( it + n ) ) , std:: invoke ( proj, * it ) 的求值结果为 false 。

本页面描述的函数式实体是 算法函数对象 （非正式称为 niebloids ），即：

• 在调用其中任何一个函数时，都不能显式指定模板参数列表。
• 它们对 实参依赖查找 不可见。
• 当通过 常规非限定查找 在函数调用运算符左侧发现其中任何函数名时，将抑制 实参依赖查找 。

参数

返回值

一个等于 last 的迭代器。

复杂度

若额外内存可用，需要 \(\scriptsize N\cdot\log{(N)}\) N·log(N) 次比较；其中 \(\scriptsize N\) N 为 ranges:: distance ( first, last ) 。否则需要 \(\scriptsize N\cdot\log^2{(N)}\) N·log²(N) 次比较。两种情况下投影次数均为比较次数的两倍。

注释

可能实现

此实现仅展示在无额外内存可用时使用的较慢算法。另请参阅 MSVC STL 与 libstdc++ 中的实现。

struct stable_sort_fn
{
    template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity>
    requires std::sortable<I, Comp, Proj>
    constexpr //< 自 C++26 起
    I operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        auto count = ranges::distance(first, last);
        auto mid = first + count / 2;
        auto last_it = first + count;
        if (count <= 1)
            return last_it;
        (*this)(first, mid, std::ref(comp), std::ref(proj));
        (*this)(mid, last_it, std::ref(comp), std::ref(proj));
        ranges::inplace_merge(first, mid, last_it);
        return last_it;
    }
    template<ranges::random_access_range R, class Comp = ranges::less,
             class Proj = std::identity>
    requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
    constexpr //< 自 C++26 起
    ranges::borrowed_iterator_t<R> operator()(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(comp), std::move(proj));
    }
};
inline constexpr stable_sort_fn stable_sort{};

示例

#include <algorithm>
#include <array>
#include <functional>
#include <iomanip>
#include <iostream>
void print(const auto& seq)
{
    for (const auto& elem : seq)
        std::cout << elem << ' ';
    std::cout << '\n';
}
struct Particle
{
    std::string name; double mass; // MeV
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Particle& p)
    {
        return os << '\n' << std::left << std::setw(8) << p.name << " : " << p.mass;
    }
};
int main()
{
    std::array s{5, 7, 4, 2, 8, 6, 1, 9, 0, 3};
    // 使用默认的 operator< 进行排序
    std::ranges::stable_sort(s);
    print(s);
    // 使用标准库比较函数对象进行排序
    std::ranges::stable_sort(s, std::ranges::greater());
    print(s);
    // 使用自定义函数对象进行排序
    struct
    {
        bool operator()(int a, int b) const { return a < b; }
    } customLess;
    std::ranges::stable_sort(s.begin(), s.end(), customLess);
    print(s);
    // 使用 lambda 表达式进行排序
    std::ranges::stable_sort(s, [](int a, int b) { return a > b; });
    print(s);
    // 使用投影进行排序
    Particle particles[]
    {
        {"Electron", 0.511}, {"Muon", 105.66}, {"Tau", 1776.86},
        {"Positron", 0.511}, {"Proton", 938.27}, {"Neutron", 939.57}
    };
    print(particles);
    std::ranges::stable_sort(particles, {}, &Particle::name); //< 按名称排序
    print(particles);
    std::ranges::stable_sort(particles, {}, &Particle::mass); //< 按质量排序
    print(particles);
}

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Electron : 0.511
Muon     : 105.66
Tau      : 1776.86
Positron : 0.511
Proton   : 938.27
Neutron  : 939.57
Electron : 0.511
Muon     : 105.66
Neutron  : 939.57
Positron : 0.511
Proton   : 938.27
Tau      : 1776.86
Electron : 0.511
Positron : 0.511
Muon     : 105.66
Proton   : 938.27
Neutron  : 939.57
Tau      : 1776.86

参见