std::sort

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(C++11)                       
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在标头 <algorithm> 定义
template< class RandomIt >
void sort( RandomIt first, RandomIt last );
 (1) (C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt >

void sort( ExecutionPolicy&& policy,

           RandomIt first, RandomIt last );
 (2) (C++17 起)
template< class RandomIt, class Compare >
void sort( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );
 (3) (C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt, class Compare >

void sort( ExecutionPolicy&& policy,

           RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );
 (4) (C++17 起)

以非降序排序范围 [first, last) 中的元素。不保证维持相等元素的顺序。

1) 按 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 进行排序。
3) 按 comp 进行排序。
2,4) 同 (1,3)，但按照 policy 执行。
这些重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 起)

如果满足以下任意条件，那么行为未定义：

(C++11 前)
(C++11 起)

目录

[编辑] 参数

first, last - 要排序的元素范围的迭代器对
policy - 所用的执行策略
comp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 概念的对象），在第一参数小于（即先 序于）第二参数时返回 ​true。

比较函数的签名应等价于如下：

bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不必有 const&，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须接受（可为 const 的）类型 Type1 与 Type2 的值，无关乎值类别（从而不允许 Type1& ，也不允许 Type1，除非 Type1 的移动等价于复制(C++11 起)）。
类型 Type1 与 Type2 必须使得 RandomIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
RandomIt 必须满足老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 。
-
Compare 必须满足比较 (Compare) 。

[编辑] 复杂度

给定 N 为 last - first：

1,2) 应用 O(N·log(N)) 次 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 进行比较。
3,4) 应用 O(N·log(N)) 次比较函数 comp。

[编辑] 异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 可能的实现

参阅 libstdc++ 与 libc++ 中的实现。

[编辑] 注解

LWG713 前，复杂度要求仅允许 sort() 快速排序实现，这在最坏情况可能要求 O(N2
) 次比较。

内省排序能以 O(N·log(N)) 次比较处理所有情况而无需在平均情况产生额外开销，从而常被用于实现 sort()。

libc++ 在 LLVM 14 之前未实现更正的时间复杂度要求。

[编辑] 示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <array>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <string_view>
 
int main()
{
    std::array<int, 10> s = {5, 7, 4, 2, 8, 6, 1, 9, 0, 3}; 
 
    auto print = [&s](std::string_view const rem)
    {
        for (auto a : s)
            std::cout << a << ' ';
        std::cout << "：" << rem << '\n';
    };
 
    std::sort(s.begin(), s.end());
    print("用默认的 operator< 排序");
 
    std::sort(s.begin(), s.end(), std::greater<int>());
    print("用标准库比较函数对象排序");
 
    struct
    {
        bool operator()(int a, int b) const { return a < b; }
    }
    customLess;
 
    std::sort(s.begin(), s.end(), customLess);
    print("用自定义函数对象排序");
 
    std::sort(s.begin(), s.end(), [](int a, int b)
                                  {
                                      return a > b;
                                  });
    print("用 lambda 表达式排序");
}

输出： 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ：用默认的 operator< 排序
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ：用标准库比较函数对象排序
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ：用自定义函数对象排序
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ：用 lambda 表达式排序

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 713 C++98 O(N·log(N)) 时间复杂度仅对平均情况要求 对最坏情况要求

[编辑] 参阅

 将范围中前 N 个元素排序
(函数模板) [编辑]
将范围中元素排序，同时保持相等元之间的顺序
(函数模板) [编辑]
(C++20)
 将范围按升序排序
(算法函数对象) [编辑]
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