работают с итераторами произвольного доступа, поэтому они применимы только к контейнерам
vector
,
string
,
deque
и
array
. Сортировка элементов в стандартных ассоциативных контейнерах бессмысленна, поскольку эти контейнеры автоматически хранятся в отсортированном состоянии благодаря собственным функциям сравнения. Единственным контейнером, к которому хотелось бы применить алгоритмы
sort
,
stable_sort
,
partial_sort
и
nth_element
,
является контейнер
list
— к сожалению, это невозможно, но контейнер
list
отчасти компенсирует этот недостаток функцией
sort
(интересная подробность:
list::sort
выполняет стабильную сортировку). Таким образом, полноценная сортировка
list
возможна, но алгоритмы
partial_sort
и
nth_element
приходится имитировать. В одном из таких обходных решений элементы копируются в контейнер с итераторами произвольного доступа, после чего нужный алгоритм применяется к этому контейнеру. Другое обходное решение заключается в создании контейнера, содержащего
list::iterator
, применении алгоритма к этому контейнеру и последующему обращению к элементам списка через итераторы. Третье решение основано на использовании информации упорядоченного контейнера итераторов для итеративной врезки (
splice
) элементов
list
в нужной позиции. Как видите, выбор достаточно широк.
Алгоритмы
partition
и
stable_partition
отличаются от
sort
,
stable_sort
,
partial_sort
и
nth_element
тем, что они работают только с двусторонними итераторами. Таким образом, алгоритмы
partition
и
stable_partition
могут использоваться с любыми стандартными последовательными контейнерами.
Подведем краткий итог возможностей и средств сортировки.
• Полная сортировка в контейнерах
vector
,
string
,
deque
и
array
: алгоритмы
sort
и
stable_sort
.
• Выделение
n
начальных элементов в контейнерах
vector
,
string
,
deque
и
array
: алгоритм
partial_sort
.
• Идентификация
n
начальных элементов или элемента, находящегося в позиции
n
, в контейнерах
vector
,
string
,
deque
и
array
: алгоритм
nth_element
.
• Разделение элементов стандартного последовательного контейнера на удовлетворяющие и не удовлетворяющие некоторому критерию: алгоритмы
partition
и
stable_partition
.
• Контейнер
list
: алгоритмы
partition
и
stable_partition
; вместо
sort
и
stable_sort
может использоваться
list::sort
. Алгоритмы
partial_sort
или
nth_element
приходится имитировать. Существует несколько вариантов их реализации, некоторые из которых были представлены выше.
Чтобы данные постоянно находились в отсортированном состоянии, сохраните их в стандартном ассоциативном контейнере. Стоит также рассмотреть возможность использования стандартного контейнера
priority_queue
, данные которого тоже хранятся в отсортированном виде (контейнер
priority_queue
традиционно считается
частью STL, но, как упоминалось в предисловии, в моем определении «контейнер STL» должен поддерживать итераторы, тогда как контейнер
priority_queue
их не поддерживает).
«А что можно сказать о быстродействии?» — спросите вы. Хороший вопрос. В общем случае время работы алгоритма зависит от объема выполняемой работы, а алгоритмам стабильной сортировки приходится выполнять больше работы, чем алгоритмам, игнорирующим фактор стабильности. В следующем списке алгоритмы, описанные в данном совете, упорядочены по возрастанию затрачиваемых ресурсов (времени и памяти):
1.
partition
;
2.
stable_partition
;
3.
nth_element
;
4.
partial_sort
;
5.
sort
;
6.
stable_sort
.
При выборе алгоритма сортировки я рекомендую руководствоваться целью, а не соображениями быстродействия. Если выбранный алгоритм ограничивается строго необходимыми функциями и не выполняет лишней работы (например,
partition
вместо полной сортировки алгоритмом
sort
), то программа будет не только четко выражать свое предназначение, но и наиболее эффективно решать поставленную задачу средствами STL.
Совет 32. Сопровождайте вызовы remove-подобных алгоритмов вызовом erase
Начнем с краткого обзора
remove
, поскольку этот алгоритм вызывает больше всего недоразумений в STL. Прежде всего необходимо рассеять все сомнения относительно того, что делает алгоритм
remove
, а также почему и как он это делает.
Объявление
remove
выглядит следующим образом:
template<class ForwardIterator, class T>
ForwardIterator remove(ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& value);
Как и все алгоритмы,
remove
получает пару итераторов, определяющих интервал элементов, с которыми выполняется операция. Контейнер при вызове не передается, потому
remove
не знает, в каком контейнере находятся искомые элементы. Более того,
remove
не может самостоятельно определить этот контейнер, поскольку не существует способа перехода от итератора к контейнеру, соответствующему ему.
Попробуем разобраться, как происходит удаление элементов из контейнера. Существует только один способ — вызов соответствующей функции контейнера, почти всегда некоторой разновидности
erase
(контейнер
list
содержит пару функций удаления элементов, имена которых не содержат
erase
). Поскольку удаление элемента из контейнера может производиться только вызовом функции данного контейнера, а алгоритм
remove
не может определить, с каким контейнером он работает, значит, алгоритм
remove
не может удалять элементы из контейнера. Этим объясняется тот удивительный факт, что вызов
remove
не изменяет количества элементов в контейнере:
vector<int> v; // Создать vector<int> и заполнить его