std::nth_element

在标头 `<algorithm>` 定义
	(1)
template< class RandomIt > void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );			(C++20 前)
template< class RandomIt > constexpr void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );			(C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt > void nth_element( ExecutionPolicy&& policy, RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );		(2)	(C++17 起)
		(3)
template< class RandomIt, class Compare > void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last, Compare comp );				(C++20 前)
template< class RandomIt, class Compare > constexpr void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last, Compare comp );				(C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt, class Compare > void nth_element( ExecutionPolicy&& policy, RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last, Compare comp );			(4)	(C++17 起)

nth_element 是部分排序算法，它重排 [first, last) 中元素，使得：

nth 所指向的元素被更改为假如 [first, last) 已排序则该位置会出现的元素。
这个新的 nth 元素前的所有元素小于或等于新的 nth 元素后的所有元素。

更正式而言， nth_element 以升序部分排序范围 [first, last) ，使得对于任何范围 [first, nth) 中的 i 和任何范围 [nth, last) 中的 j ，都满足条件 !(*j < *i) （对于 (1-2) ，对 (3-4) 则为 comp(*j, *i) == false ）。置于 nth 位置的元素则准确地是假如完全排序范围则应出现于此位置的元素。

nth 可以是尾迭代器，此情况下函数无效果。

1) 用 operator< 比较元素。

3) 用给定的二元比较函数 comp 比较元素。

2,4) 同 (1,3) ，但按照 policy 执行。这些重载只有在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>	(C++20 起)

是 true 时才会参与重载决议。

参数

first, last	-	定义待排序范围的随机访问迭代器
nth	-	定义排序划分点的随机访问迭代器
policy	-	所用的执行策略。细节见执行策略。
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` 必须符合值可交换 (ValueSwappable) 和老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求。
- 解引用 `RandomIt` 结果的类型必须满足可移动赋值 (MoveAssignable) 和可移动构造 (MoveConstructible) 的要求。

返回值

（无）

复杂度

1,3) 平均与 std::distance(first, last) 成线性。

2,4) O(N) 次应用谓词和 O(N log N) 次交换，其中 N = last - first 。

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。

注解

典型地使用内省选择算法，尽管允许其他拥有适合平均情况复杂度的选择算法。

可能的实现

参阅 libstdc++ 与 libc++ 中的实现。

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{5, 6, 4, 3, 2, 6, 7, 9, 3};
 
    std::nth_element(v.begin(), v.begin() + v.size()/2, v.end());
    std::cout << "The median is " << v[v.size()/2] << '\n';
 
    std::nth_element(v.begin(), v.begin()+1, v.end(), std::greater<int>());
    std::cout << "The second largest element is " << v[1] << '\n';
}

输出：

The median is 5
The second largest element is 7

参阅

partial_sort_copy	对范围内的元素进行复制并部分排序 (函数模板)
stable_sort	将范围内的元素排序，同时保持相等的元素之间的顺序 (函数模板)
sort	将范围按升序排序 (函数模板)

编译器支持
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技术规范
符号索引
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std::nth_element

参数

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复杂度

异常

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