C++ STL 排序算法std::sort()函数入门

在实际工作学习中，我们经常需要对容器进行排序，比如我们用一个vector容器来维护Dotcpp编程的用户，当用户刷新排名界面时，我们就需要对vector容器根据用户刷题量来进行排名了。看到“排序”这两个字，相信读者脑海里一定有这些词一闪而过：冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快排、堆排等排序算法。我相信读者能够通过这些基本算法来对vector容器进行排序，只不过效率有点慢，所以今天我们要介绍STL库提供的一种排序模板函数——sort()，我们只需要填入合法参数，就能对我们的容器进行排序。在使用这些模板函数的前提下，我们要先包含算法库头文件<algorithm>！

使用sort()函数进行排序有以下三点要求：

1. 由于sort()对容器进行排序时，需要对元素进行随机访问，所以要求排序容器为随机访问迭代器，也就是array容器、vector容器、deque容器，C风格数组（将指针作迭代器使用）。

2. 如果元素为自定义数据，由于sort()默认是升序排序，所以要求自定义数据重载“<”比较运算符。

3. 如果元素为自定义数据，由于sort()需要对元素进行高效移动，所以需要自定义数据提供移动构造函数和移动赋值运算符。

sort()排序有两个重载函数，下面我们通过代码向读者简要展示其参数和功能：

/*此处beg意为起始位置，end意为结束位置，两者可为数组指针或迭代器，排序区间为[beg,end)*/ 
   sort(beg,end);//默认是升序排序
   sort(beg,end,cmp());//额外增加仿函数cmp进行自定义比较

我们分别对普通数组和vector容器进行基础数据排序和自定义数据排序。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>//包含算法头文件！ 
/* 对普通数组和vector容器进行基础数据排序和自定义数据排序 */
using namespace std;
/*自定义数据*/ 
struct dotcpp_user
{
bool operator<(const dotcpp_user&u)const
{
return grade<u.grade;
}
string name;//姓名 
int age;//年龄 
int grade;//做题个数 
bool is_online;//是否在线 
};
/*基础数据类型仿函数*/ 
struct cmp_basic
{
bool operator()(const int &a,const int &b)const
{
return a>b;
}
};
/*自定义数据类型仿函数*/ 
struct cmp_diy
{
bool operator()(const dotcpp_user &u1,const dotcpp_user &u2)const
{
return u1.grade>u2.grade;
}
};
/*--基本数据类型&&默认升序排序--*/ 
void test1()
{
cout << "---------------------------------------------\n" ;
cout<< "处理基本数据类型，且遵循默认排序规则：\n";
   cout << "无序状态：{4,5,3,1,2}\n" ; 
   int a[]={4,5,3,1,2};
   vector<int> v{4,5,3,1,2};
   sort(&a[0],&a[4]+1);//数组 
   sort(v.begin(),v.end());//vector容器 
   cout << "a数组："; 
   for(int i=0;i<5;++i)cout << a[i]  << " ";
   cout << '\n'; 
   cout << "vector容器："; 
   for(auto i=v.begin();i!=v.end();++i)cout << *i  << " ";
   cout << '\n';
   cout << "---------------------------------------------\n" ;
} 
/*--基本数据类型&&自定义降序排序--*/ 
void test2()
{
cout << "---------------------------------------------\n" ;
cout<< "处理基本数据类型，且自定义降序排序：\n";
   cout << "无序状态：{4,5,3,1,2}\n" ; 
   int a[]={4,5,3,1,2};
   vector<int> v{4,5,3,1,2};
   sort(&a[0],&a[4]+1,cmp_basic());//数组 
   sort(v.begin(),v.end(),cmp_basic());//vector容器 
   cout << "a数组："; 
   for(int i=0;i<5;++i)cout << a[i]  << " ";
   cout << '\n'; 
   cout << "vector容器："; 
   for(auto i=v.begin();i!=v.end();++i)cout << *i  << " ";
   cout << '\n';
   cout << "---------------------------------------------\n" ;
} 
/*--自定义数据类型&&默认升序排序--*/ 
void test3()
{
cout << "---------------------------------------------\n" ;
cout<< "处理自定义数据类型，且遵循默认排序规则：\n";
   cout << "无序状态：{4,5,3,1,2}\n" ; 
   /*创建复杂对象*/
dotcpp_user u1{"user01",18,100,true};
dotcpp_user u2{"user02",18,200,true};
dotcpp_user u3{"user03",18,300,true};
dotcpp_user u4{"user04",18,400,true};
dotcpp_user u5{"user05",18,500,true};
   dotcpp_user a[]={u4,u5,u3,u1,u2};
   vector<dotcpp_user> v{u4,u5,u3,u1,u2};
   sort(&a[0],&a[4]+1);//数组 
   sort(v.begin(),v.end());//vector容器 
   cout << "a数组："; 
   for(int i=0;i<5;++i)cout << a[i].name  << " ";
   cout << '\n'; 
   cout << "vector容器："; 
   for(auto i=v.begin();i!=v.end();++i)cout << i->name << " ";
   cout << '\n';
   cout << "---------------------------------------------\n" ;
} 
/*--自定义数据类型&&自定义降序排序--*/ 
void test4()
{
cout << "---------------------------------------------\n" ;
cout<< "处理自定义数据类型，且自定义降序排序：\n";
   cout << "无序状态：{4,5,3,1,2}\n" ; 
   /*创建复杂对象*/
dotcpp_user u1{"user01",18,100,true};
dotcpp_user u2{"user02",18,200,true};
dotcpp_user u3{"user03",18,300,true};
dotcpp_user u4{"user04",18,400,true};
dotcpp_user u5{"user05",18,500,true};
   dotcpp_user a[]={u4,u5,u3,u1,u2};
   vector<dotcpp_user> v{u4,u5,u3,u1,u2};
   sort(&a[0],&a[4]+1,cmp_diy());//数组 
   sort(v.begin(),v.end(),cmp_diy());//vector容器 
   cout << "a数组："; 
   for(int i=0;i<5;++i)cout << a[i].name  << " ";
   cout << '\n'; 
   cout << "vector容器："; 
   for(auto i=v.begin();i!=v.end();++i)cout << i->name << " ";
   cout << '\n';
   cout << "---------------------------------------------\n" ;
} 
int main(){
system("title dotcpp.com");
    test1();
    test2();
    test3();
    test4();
    return 0;
}

编译结果如下：

观察输出结果，我们成功使用sort()模板函数对支持随机访问迭代器的容器和C风格的普通数组进行排序！

总结：使用模板函数sort()前切记包含头文件<algorithm>，同时要知道sort能够作用于哪些容器。使用sort()模板函数能够方便我们解决容器排序问题，提高我们的工作效率！