算法入门到进阶（二）——STL和基本的数据结构（sort函数和next

算法入门到进阶（二）——STL和基本的数据结构（sort函数和next

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sort

sort()的比较函数案例源码运行结果分析sort（）还可以对结构变量进行排序相关函数 next_permutation

例题：Ignatius and the Princess II思路源码运行结果分析 总结

sort

STL的排序函数sort()是非常常用的函数之一，它的定义有以下两种：

void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last,Compare comp);
返回值：无
复杂度 O(nlog2n).
注意，它的排序范围是[ first last)，包括first，不包括last。

sort()的比较函数

排序是对比元素的大小。sort()可以用自定义的比较函数进行排序，也可以用系统的4种函数排序，即less() , greater() , less_equal() , greater_equal()。在默认情况下，程序员是按从小到大的顺序排序的，less()可以不写。

案例

实现一个简单的排序

源码

#include
#include  //vector容器头文件
#include    //sort函数头文件
using namespace std;

bool my_less(int i, int j) {//自定义小于
	return i < j;
}
bool my_greater(int i, int j) {//自定义大于
	return i > j;
}

int main() {
	vectora = { 3,7,2,5,6,8,5,4 };//定义一个数组
	
	sort(a.begin(), a.begin() + 4); //对前4个进行排序（从小到大）
	for (int i = 0; i ());  //从小到大输出
	for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	sort(a.begin(), a.end(), my_less);//自定义小于排序
	for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	sort(a.begin(), a.end(), greater());//从大到小输出
	for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	sort(a.begin(), a.end(), my_greater);//自定义从大到小输出
	for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行结果

分析

sort（）还可以对结构变量进行排序

struct Student{
	char name[256];
	int score;
};
bool compare(struct Student *a,struct Student *b){  //按分数从大到小排序
	return a->score>b->score;
}
...
vectorlist;  //定义list ，把学生信息存到list中
...
sort(list.begin(),list.end(),compare);//按分数排序

相关函数

stable_sort()：当排序元素相等时，保留原来的顺序。在对结构体排序时，当结构体中的排序元素相等时，如果需要保留原序，可以使用stable_sort()。
partial_sort():局部排序。例如有10个数字，求最小的5个数。如果用sort()，需要先全部排序，再输出前5个；而用partail_sort()可以直接输出前5个。

next_permutation

STL提供求下一个排列组合的函数next_permutation()。例如3个字符a,b,c组成的序列，next_permutation()能按字典序返回6个组合，即abc,acb,bac,bca,cab,cba。
函数next_permutation()的定义形式有下面两种形式：

bool next_permutation(BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last);bool next_permutation(BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last Compare comp);

返回值：如果没有下一个排列组合，返回false，否则返回true。每执行next_permutation()一次，就会把新的排列放在原来的空间里。
复杂度O(n)。
注意，它排列的范围是[first, last),包括first，不包括last。
在使用next_permutation()的时候，初始序列一般是一个字典序最小的序列，如果不是，可以用sort()排序，得到最小序列，然后再使用next_permutation(),例题见后面的博客

例题：Ignatius and the Princess II

给定n个数字，从1到n，要求输出第m小的序列
输入：数字n和m，1<=n<=1000,1<=m<=10000。
输出：输出第m小的序列。

思路

程序的思路是首先生成一个123…n的最小字典序列，即初始序列，然后用next_permutation()一个一个地生成下一个字典序更大的序列。

源码

#include
#include
using namespace std;

int a[1001];
int main() {
	int n, m;
	cout << "n m:";
	while (cin >> n >> m) {
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			a[i] = i;
		}
		int b = 1;
		do {
			if (b == n) {
				break;
			}
			b++;
		} while (next_permutation(a + 1, a + n + 1));
		//输出的第一个是a[1],最后一个是a[n]
		//输出第m大的字典序。
		for (int i = 1; i < n; i++) {
			cout << a[i] << " ";
		}
		cout << a[n] << endl;
	}
	return 0;
}

运行结果

分析

(实话实说，我没太明白这个算法，有懂得朋友，欢迎评论区交流)
与next_permutation()相关的函数如下：

prev_permutation():求前一个排列组合。lexicographical_compare():字典比较。 总结

后面博客进入第三章，搜索技术