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C++的sort函数源码解析
2023-07-05 01:06:27 深夜i     --     --
sort函数 C++ 源码 解析 排序算法

C++中sort()函数是一个非常常用的函数,它是用来对数组进行排序的。sort()函数具有非常高的性能和可扩展性,因此在各种应用中都广泛使用。本文将对sort()函数的源码进行分析,了解它的工作原理。

sort()函数的定义:


template<class RandomAccessIterator>

void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

sort()函数使用了模板,特意用于 random access iterator。这个参数告诉 sort() 需要对哪个区间进行排序,由于这个参数是一个模板参数,可以传入任何可以进行随机访问的数据类型(例如:数组、vector等)。

sort()函数内部实现了一个快速排序算法,它是一种高效的排序算法,具有 O(N Log N) 的效率。在处理较小的数据时,sort()函数也可以采用插入排序算法,这样可以避免快排的常数项带来的性能损失。

sort()函数的排序方式是,每次将第一个数作为“基准数”,然后将剩下的数按照大小分为两部分,一部分比基准数小,一部分比基准数大。然后递归地对这两个部分进行排序,一直到不能再递归为止。在每次排序过程中,sort()函数会动态调整大小,保持排序的效率和速度。

sort()函数的源码如下:


template<class _RanIt, class _Diff,

  class _Pr> inline void _Sort_loop(_RanIt _First, _RanIt _Last,

  _Diff _Ideal, _Pr& _Pred) { // sort [_First, _Last), using _Pred

  _DEBUG_RANGE(_First, _Last);

  for (_Diff _Count; _ITER_DIFF(_First, _Last) > 1; _Ideal >>= 1) {

    if (_Ideal == 0) {  // bounded insertion sort on smallest chunks

      _Partial_sort(_First, _Last, _Last, _Pred);

      return;

    }

    for (_Count = 0; ; ++_Count) {

      _RanIt _Mid = _First;

      _ITER_ADV(_Mid, _ITER_DIFF(_First, _Last) >> 1);

      if (_Pred(*_Mid, *(_Mid - 1)))

        _Sort3(_Pred, _Mid - 1, _Mid, _Last);

      if (_Pred(*(_Last - 1), *_Mid))

        _Sort3(_Pred, _First, _Mid, _Last - 1);

      if (!_Pred(*_Mid, *(_Mid - 1)) && !_Pred(*(_Last - 1), *_Mid))

        break;

      if (_Count == _SORT_MAX_COUNT) { // give up

        _Partial_sort(_First, _Last, _Last, _Pred);

        return;

      }

      _Sort3(_Pred, _First, _Mid, _Last - 1);

    }

    if (_Count == 0 && _Ideal <= _ITER_DIFF(_Last, _First))  // drop through if no sorting was done

      return;

    // sort the chopped list

    _Diff _Size1 = _ITER_DIFF(_First, _Mid);

    _Diff _Size2 = _ITER_DIFF(_Mid, _Last);

    if (_Size1 > _Size2) {

      _Sort_loop(_Mid, _Last, _Ideal - 1, _Pred);

      _Last = _Mid;

    }

    else {

      _Sort_loop(_First, _Mid, _Ideal - 1, _Pred);

      _First = _Mid;

    }

  }

}

可以看到,sort()函数的实现代码非常复杂,其中涉及到了很多细节。但是在大家使用中并不需要深入了解它的实现原理,只需要掌握基本的使用方法就可以了。

总之,sort()函数是C++中的一个非常有用的函数,它是在对数组进行排序时最常用的函数之一。我们可以一边使用它,一边学习它的源码实现,来更好地理解和掌握它的应用。

  
  

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