C++ —— sort与比较器

一、基础知识

　　c++内置一个排序函数：sort，其头文件为#include<algorithm>，函数原型为：

void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

　　需要三个参数：

1. 起始位置（迭代器），参与排序的第一个元素的地址
2. 结束位置（迭代器），参与排序的最后一个元素的后一个元素的地址
3. 比较器（函数指针），此参数可以省略，省略后自动使用“less<>”结构体按升序排序，而该结构体只依赖于“ operator< ”，即<号 。因此，参与排序的元素必须具有 “ < ”,要么是int,double等自带的<，要么是程序员自己重载的< 

 

　可省略比较器的示例：

　　以下仅演示重载 < 的情况，自带 < 过于简单不必赘述。

using namespace std;

struct node {
    int x;
    bool operator< (node& a) const{    //为node类型重载的<
        return x < a.x ? true : false;
    }
};


void test01() {
    vector<node>v;
    node a, b, c, d;
    a.x = 3;
    b.x = 4;
    c.x = 1;
    d.x = 2;
    v.push_back(a); v.push_back(b); v.push_back(c); v.push_back(d);

    sort(v.begin(), v.end());  //由于node类型现在具有<，可以省略比较器

    for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
        cout << v[i].x << endl;
}


int main() {
    test01();
}

结果如下：

 

 

 

 

二、比较器

　　如果我们不想给指定类型重载<,但又想使用sort为这种类型排序。或者是我们想按非默认的方式进行排序，例如降序。此时我们就可以带上比较器。比较器本质上是一个函数指针，其对应的函数可以满足排序需求。因此我们要写的是一个函数，也可以是一个结构体伪函数。

自定义函数：

//自定义函数，降序
bool mycmp(const node& a,const node& b) {  
    return a.x > b.x ? true : false;
}

sort改为：

sort(v.begin(), v.end(), mycmp);

mycmp是指向mycmp()函数的指针，直接作为比较器。

 

结构体伪函数：

//伪函数，降序
struct mycmp2
{
    bool operator() (const node& a, const node& b) {
        return a.x > b.x ? true : false;
    }
};

sort改为：

sort(v.begin(), v.end(), mycmp2());

mycmp2是结构体，mycmp2()作为比较器。

结果如下：

 

 

 

比较器函数的写法：

1. 一般定义在类或结构体外部（理论上写在内部的也可以通过函数指针取到地址并作为比较器，但暂且没找到正确写法）
2. 返回类型必须是bool
3. 传入参数必须为2个。我们只希望sort对元素进行排序，排序过程中不能对值产生影响，所以一般用const修饰传入参数。同时，为加快速度，一般传引用
4. 如何按需求编写比较器？记住如下规则：当返回true时，排序后第一个传参会排在前面，第二个传参排在后面；返回false时，排序后第二个传参排在前面，第一个排在后面。也可以这样理解：对于一个容器，从前往后取数，每次取相邻两个，传给比较器进行比较，每次结果都是true，则该容器是正确排序的容器。

例如：我们希望按x的降序对node型元素排序，也就是说需求如下：a.x < b.x 时将b排在a前面，而a.x > b.x时，将a排在b前面，对于=的情况没有要求，根据规则编写如下：

bool mycmp(const node& a,const node& b) {  
    return a.x > b.x ? true : false;
}

a.x > b.x时返回true，则排序后第一个传参a排在前面，第二个传参b排在后面；

a.x<=b.x时返回false，则排序后第二个传参b排在前面，第一个传参a排在后面，满足需求

 

避坑：

　　优先队列priority_queue底层是堆，比较器比较的对象是从叶子到根的元素，因此最后自动排序出来的顺序是反直觉的。例如

priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;

该优先队列是大根堆，按降序排列