C++STL標準庫學習筆記(一)sort
前言:
近來在學習STL標準庫,做一份筆記並整理好,方便自己梳理知識、以後查詢,也方便他人學習,兩全其美,快哉快哉!
這裡我會以中國大學慕課上北京大學郭煒老師的《程式設計與演算法(一)C語言程式設計》中的十二章十三章為學習資料來做筆記。並且我會附上程式碼(只要我不偷懶的話)。若有沒學習到的部分,我會繼續找資料來更新學習筆記。
STL(Standard Template Library,標準模板庫)
包含一些常用的演算法如排序查詢,和常用的資料結構如:可變長陣列,連結串列,字典等。
優點:使用方便,(執行)效率較高。
注意:若要使用其中的演算法,需要#include<algorithm>
一、排序(sort)
本質上是用快速排序演算法實現。
用法1:對基本型別的陣列(int,double,char...)從小到大排序
sort(陣列名+n1, 陣列名+n2);
n1和n2都是int型別表示式,可以包含變數
如果n1=0,則+n1可以不寫
作用是將陣列中下標範圍為[n1,n2)的元素從小到大排序,下標為n2的元素不在排序區間內。
樣例:
1 int main(int argc, char const *argv[]) 2 { 3 int a[] = {15,4,3,8,7,2,6}; 4 sort(a,a+7);//對整個陣列從小到大排序 5 for (int用法1i = 0; i < 7; i++) 6 { 7 cout<<a[i]<<' '; 8 }//結果:2 3 4 6 7 8 15 9 cout<<endl; 10 int b[] = {15,4,3,8,7,2,6}; 11 sort(b,b+3); 12 for (int i = 0; i < 7; i++) 13 { 14 cout<<b[i]<<' '; 15 }//結果:3 4 15 8 7 2 6 16 cout<<endl; 17 int c[] = {15,4,3,8,7,2,6}; 18 sort(c+2,c+5); 19 for (int i = 0; i < 7; i++) 20 { 21 cout<<c[i]<<' '; 22 }//結果:15 4 3 7 8 2 6 23 cout<<endl; 24 return 0; 25 }
用法2:對元素型別為T的基本型別陣列從大到小排序:
sort(陣列名+n1,陣列名+n2,greater<T>);
樣例:
1 int main(int argc, char const *argv[]) 2 { 3 int a[] = {15,4,3,8,7,2,6}; 4 int i; 5 sort(a,a+7,greater<int>()); 6 for ( i = 0; i < 7; i++) 7 { 8 cout<<a[i]<<' '; 9 }//結果:15 8 7 6 4 3 2 10 11 return 0; 12 }用法2
用法3:用自定義的排序規則,對任何型別T的陣列排序
使用這種用法的原因:在我們自己定義了一些類/結構體的時候,自帶的排序規則可能無法使用,或者說我們需要用我們自己的方法來排序,這個時候我們就要自定義排序規則了。
sort(陣列名+n1,陣列名+n2,排序規則結構名());
排序規則結構的定義方式:
1 struct 結構名 2 { 3 bool operator()(const T & a1,const T & a2)const 4 { 5 //若a1應該在a2前面,則返回true 6 //否則返回false 7 } 8 };定義方式
在bool operator()(const T & a1,const T & a2)const這一句中,要記得寫上const,否則可能會有奇奇怪怪的錯誤。
樣例1(自定義規則排序):
1 struct rule1//從大到小排序 2 { 3 bool operator()(const int & a1,const int & a2)const 4 { 5 return a1 > a2; 6 } 7 }; 8 struct rule2//按個位數從大到小排序 9 { 10 bool operator()(const int & a1,const int & a2)const 11 { 12 return a1%10 < a2%10; 13 } 14 }; 15 void Print(int a[],int size) 16 { 17 for (int i = 0; i < size; i++) 18 { 19 cout<<a[i]<<","; 20 } 21 cout<<endl; 22 } 23 int main(int argc, char const *argv[]) 24 { 25 int a[] = {12,45,3,98,21,7}; 26 sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(int));//從小到大排序 27 cout<<"1)";Print(a,sizeof(a)/sizeof(int)); 28 //結果:1)3,7,12,21,45,98, 29 sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(int),rule1());//從大到小排序 30 cout<<"2)";Print(a,sizeof(a)/sizeof(int)); 31 //結果:2)98,45,21,12,7,3, 32 sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(int),rule2());//按個位數從小到大排序 33 cout<<"3)";Print(a,sizeof(a)/sizeof(int)); 34 //結果:3)21,12,3,45,7,98, 35 return 0; 36 }用法3樣例1(自定義規則排序)
樣例2(結構體陣列排序):
1 struct Student 2 { 3 char name[20]; 4 int id; 5 double gpa; 6 }; 7 Student students [] = 8 { 9 {"Jack",112,3.4},{"Mary",102,3.8},{"Mary",117,3.9}, 10 {"Ala",333,3.5},{"Zero",101,4.0} 11 }; 12 //排序範圍是[n1,n2)的元素 13 //在使用二分查詢時,查詢規則必須和排序規則一致 14 struct StudentRule1//按姓名從小到大排 15 { 16 bool operator()(const Student & s1,const Student & s2)const{ 17 if (stricmp(s1.name,s2.name) < 0) 18 { 19 return true; 20 } 21 return false; 22 } 23 }; 24 struct StudentRule2//按id從小到大排 25 { 26 bool operator()(const Student & s1,const Student & s2)const{ 27 return s1.id < s2.id; 28 } 29 }; 30 struct StudentRule3//按gpa從高到低排 31 { 32 bool operator()(const Student & s1,const Student & s2)const{ 33 return s1.gpa > s2.gpa; 34 } 35 }; 36 void PrintStudents(Student s[],int size) 37 { 38 for (int i = 0; i < size; i++) 39 { 40 cout<<"("<<s[i].name<<","<<s[i].id<<","<<s[i].gpa<<")"; 41 } 42 cout<<endl; 43 } 44 int main() 45 { 46 int n = sizeof(students)/sizeof(Student); 47 48 sort(students,students+n,StudentRule1()); 49 PrintStudents(students,n); 50 //結果:(Ala,333,3.5)(Jack,112,3.4)(Mary,102,3.8)(Mary,117,3.9)(Zero,101,4) 51 sort(students,students+n,StudentRule2()); 52 PrintStudents(students,n); 53 //結果:(Zero,101,4)(Mary,102,3.8)(Jack,112,3.4)(Mary,117,3.9)(Ala,333,3.5) 54 sort(students,students+n,StudentRule3()); 55 PrintStudents(students,n); 56 //結果:(Zero,101,4)(Mary,117,3.9)(Mary,102,3.8)(Ala,333,3.5)(Jack,112,3.4) 57 return 0; 58 }用法3樣例2(結構體陣列排序)
這些就是這次筆記的內容了,感謝大家讀到這裡,祝大家學習愉快,頭髮常駐!