std::ranges::stable_partition

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ranges::stable_partition

排序操作
二分搜索操作
集合操作(在已排序范围上)
堆操作
最小/最大操作
排列
未初始化存储上的操作
返回类型
 
在标头 <algorithm> 定义
调用签名
template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Proj = std::identity,

         std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred>
requires std::permutable<I>
ranges::subrange<I>

stable_partition( I first, S last, Pred pred, Proj proj = {} );
(1) (C++20 起)
template<ranges::bidirectional_range R, class Proj = std::identity,

         std::indirect_unary_predicate<std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred>
requires std::permutable<ranges::iterator_t<R>>
ranges::borrowed_subrange_t<R>

stable_partition( R&& r, Pred pred, Proj proj = {} );
(2) (C++20 起)
1) 重排序范围 [first, last) 中的元素,使得所有谓词 predproj 投影后返回 true 的元素在所有谓词 predproj 投影后返回 false 的元素之前。算法是稳定的,即保持元素的相对顺序。
2)(1) ,但以 r 为范围,如同以 ranges::begin(r)first 并以 ranges::end(r)last

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid,即:

实际上,它们能以函数对象,或者某些特殊编译器扩展实现。

参数

first, last - 要重排序的元素范围
r - 要重排序的元素范围
pred - 应用到投影后元素的谓词
proj - 应用到元素的投影

返回值

1) 等于 {pivot, last} 的对象,其中 pivot 是指向第二群首元素的迭代器。
2)r 为左值或拥有 borrowed_range 类型则同 (1) 。否则返回 std::ranges::dangling.

复杂度

给定 N = ranges::distance(first, last) ,复杂度最坏为 N·log(N) 次交换,而在使用额外内存时仅 𝓞(N) 次交换。准确应用 N 次谓词 pred 和投影 proj

注解

此函数尝试分配临时缓冲区。若分配失败,则选择效率较低的算法。

可能的实现

此实现不使用额外内存缓冲区而这样可能较为低效。参阅 MSVC STLlibstdc++ 中的实现。

struct stable_partition_fn {
    template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred>
    requires std::permutable<I>
    ranges::subrange<I>
    operator()( I first, S last, Pred pred, Proj proj = {} ) const {
        first = ranges::find_if_not(first, last, pred, proj);
        I mid = first;
        while (mid != last) {
            mid = ranges::find_if(mid, last, pred, proj);
            if (mid == last) break;
            I last2 = ranges::find_if_not(mid, last, pred, proj);
            ranges::rotate(first, mid, last2);
            first = ranges::next(first, ranges::distance(mid, last2));
            mid = last2;
        }
        return {std::move(first), std::move(mid)};
    }
 
    template<ranges::bidirectional_range R, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate<std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred>
    requires std::permutable<ranges::iterator_t<R>>
    ranges::borrowed_subrange_t<R>
    operator()( R&& r, Pred pred, Proj proj = {} ) const {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(pred), std::move(proj));
    }
};
 
inline constexpr stable_partition_fn stable_partition{};

示例

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
 
namespace rng = std::ranges;
 
template <std::permutable I, std::sentinel_for<I> S>
constexpr void stable_sort(I first, S last)
{
    if (first == last)
        return;
 
    auto pivot = *rng::next(first, rng::distance(first, last) / 2, last);
    auto left = [pivot](const auto& em) { return em < pivot; };
    auto tail1 = rng::stable_partition(first, last, left);
    auto right = [pivot](const auto& em) { return !(pivot < em); };
    auto tail2 = rng::stable_partition(tail1, right);
 
    stable_sort(first, tail1.begin());
    stable_sort(tail2.begin(), tail2.end());
}
 
void print(const auto rem, auto first, auto last, bool end = true) {
    std::cout << rem;
    for (; first != last; ++first) { std::cout << *first << ' '; }
    std::cout << (end ? "\n" : "");
}
 
int main()
{
    const auto original = { 9, 6, 5, 2, 3, 1, 7, 8 };
 
    std::vector<int> vi;
    auto even = [](int x) { return 0 == (x % 2); };
 
    print("Original vector:\t", original.begin(), original.end(), "\n");
 
    vi = original;
    const auto ret1 = rng::stable_partition(vi, even);
    print("Stable partitioned:\t", vi.begin(), ret1.begin(), 0);
    print("│ ", ret1.begin(), ret1.end());
 
    vi = original;
    const auto ret2 = rng::partition(vi, even);
    print("Partitioned:\t\t", vi.begin(), ret2.begin(), 0);
    print("│ ", ret2.begin(), ret2.end());
 
 
    vi = {16, 30, 44, 30, 15, 24, 10, 18, 12, 35};
    print("Unsorted vector: ", vi.begin(), vi.end());
 
    stable_sort(rng::begin(vi), rng::end(vi));
    print("Sorted vector:   ", vi.begin(), vi.end());
}

可能的输出:

Original vector:        9 6 5 2 3 1 7 8
Stable partitioned:     6 2 8 │ 9 5 3 1 7
Partitioned:            8 6 2 │ 5 3 1 7 9
Unsorted vector: 16 30 44 30 15 24 10 18 12 35 
Sorted vector:   10 12 15 16 18 24 30 30 35 44

参阅

将范围中的元素分为二组
(niebloid)
复制一个范围,将各元素分为二组
(niebloid)
判断范围是否已按给定的谓词划分
(niebloid)
将元素分为两组,同时保留其相对顺序
(函数模板)