STl中的排序算法详细解析

1. 所有STL sort算法函数的名字列表:
函数名 　　　　　　　　　功能描述
sort 　　　　　　　 对给定区间所有元素进行排序
stable_sort 　　　　对给定区间所有元素进行稳定排序
partial_sort 　　　　对给定区间所有元素部分排序
partial_sort_copy 对给定区间复制并排序
nth_element 　　　 找出给定区间的某个位置对应的元素
is_sorted 判断一个区间是否已经排好序
partition 　　　　 使得符合某个条件的元素放在前面
stable_partition 相对稳定的使得符合某个条件的元素放在前面
2. 比较函数：
当你需要按照某种特定方式进行排序时，你需要给sort指定比较函数，否则程序会自动提供给你一个比较函数
vector < int > vect;
sort(vect.begin(), vect.end());//此时相当于调用
sort(vect.begin(), vect.end(), less() );
sort 中的其他比较函数
equal_to 相等
not_equal_to 不相等
less 小于
greater 大于
less_equal 小于等于
greater_equal 大于等于
上述例子中系统 自己为sort提供了less仿函数。在STL中还提供了其他仿函 数，以下是仿函数列表: 不能直接写入仿 函数的名字，而是要写其重载的()函数： less();
当你的容器中元 素时一些标准类型（int float char)或者string时，你可以直 接使用这些函数模板。但如果你时自己定义的类型或者你需要按照其他方式排序，你可以有两种方法来达到效果：一种是自己写比较函数。另一种是重载类型的'<'操作赋。
3. 全排序：
全排序即把所给定范围所有的元素按照大小关系顺序排列。sort采用的是成熟的"快速排序算法"(目前大部分STL版本已经不是采用简单的快速排序，而是结合内插排序算法)。复杂度为n*log(n)。stable_sort采用的是"归并排序"，分派足够内存时，其算法复杂度为n*log(n), 否则 其复杂度为n*log(n)*log(n)，其优点是会保持相等元素之间的相对位置在排序前后保持一致。
用于全排序的函 数有：
1.void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
2.void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last,StrictWeakOrdering comp);
3.void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
4.void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, StrictWeakOrdering comp);
4. 局部排序：
partial_sort采用的堆排序（heapsort），它在任何情况下的复杂度都是n*log(n)。
局部排序其实是为了减少不必要的操作而提供的排序方式。
其函数原型为：
4.1 void partial_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle,RandomAccessIterator last);
4.2 void partial_sort(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator middle,RandomAccessIterator last, StrictWeakOrdering comp);
4.3 RandomAccessIterator partial_sort_copy(InputIterator first, InputIteratorlast,RandomAccessIteratorresult_first,RandomAccessIterator result_last);
4.4 RandomAccessIterator partial_sort_copy(InputIterator first, InputIteratorlast,RandomAccessIteratorresult_first,RandomAccessIterator result_last, Compare comp);
例如：班上有1000个学生，我想知道分数最低的5名是哪些人。
partial_sort(vect.begin(),vect.begin()+5,vect.end(),less());
5. nth_element 指定元素排序
5.1 void nth_element(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth, RandomAccessIterator last);
5.2 void nth_element(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth,RandomAccessIterator last,
StrictWeakOrdering comp);
例如：班上有1000个学生，我想知道分数排在倒数第4名的学生。
nth_element(vect.begin(), vect.begin()+3, vect.end(),less());
6. partition 和stable_partition
partition就是把一个区间中的元素按照某个条件分成两类，并没有排序。
其函数原型为：
6.1 ForwardIterator partition(ForwardIterator first, ForwardIterator last, Predicate pred)
6.2 ForwardIterator stable_partition(ForwardIterator first, ForwardIterator last, Predicate pred);
例如：班上10个学生，计算所有没有及格（低于60分）的学生：
student exam("pass", 60);
stable_partition(vect.begin(), vect.end(), bind2nd(less(), exam));
7. 效率由高到低（耗时由小变大）：
partion
stable_partition
nth_element
partial_sort
sort
stable_sort
8. Effective STL对如何选择排序函数总结的很好：
8.1 若需对vector, string, deque, 或array容器进行全排序，你可选择sort或stable_sort；
8.2 若只需对vector, string, deque, 或array容器中取得top n的元素，部分排序partial_sort是首选.
8.3 若对于vector, string, deque, 或array容器，你需要找到第n个位置的元素或者你需要得到top n且不关系top n中的内部 顺序，nth_element是最 理想的；
8.4 若你需要从标准序列容器或者array中把满足某个条件 或者不满足某个条件的元素分开，你最好使用partition或stable_partition；
8.5 若使用的list容器，你可以直接使用partition和stable_partition算法，你可以使用list::sort代替sort和stable_sort排 序。