partial_sort接受一個middle叠代器，使序列中的middle-first個最小元素以遞增順序排序，置於[first, middle)內。下面是測試代碼：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main()
{
int a[] = {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};
vector<int> vec(a, a+11);
vector<int>::iterator b = vec.begin();
vector<int>::iterator e = vec.end();

partial_sort(b, b+6, e); // 前6個最小元素排序
while (b != e)
cout << *(b++) << ‘ ‘;
return 0;
}

運行結果：

從結果可以看出，前6個最小元素放在了前6個位置上，而剩下的元素則放於容器後面未排序。

實現partial_sort的思想是：對原始容器內區間為[first, middle)的元素執行make_heap()操作構造一個最大堆，然後拿[middle, last)中的每個元素和first進行比較，first內的元素為堆內的最大值。如果小於該最大值，則互換元素位置，並對[first, middle)內的元素進行調整，使其保持最大堆序。比較完之後在對[first, middle)內的元素做一次對排序sort_heap()操作，使其按增序排列。註意，堆序和增序是不同的。

下面分析STL的源碼。partial_sort有兩個版本，一個默認以小於作為比較規則，出來的順序為遞增排列。另一個可以傳入一個仿函數，即自定義比較規則。這裏只分析前者。
template <class RandomAccessIterator>
inline void partial_sort(RandomAccessIterator first,
RandomAccessIterator middle,
RandomAccessIterator last) {
__partial_sort(first, middle, last, value_type(first));
}

進入__partial_sort函數：
template <class RandomAccessIterator, class T>
void __partial_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator middle,
RandomAccessIterator last, T*) {
make_heap(first, middle); // [first, middle)區間構造一個heap
for (RandomAccessIterator i = middle; i < last; ++i)
if (*i < *first) // 當前元素比堆中最大的元素小
__pop_heap(first, middle, i, T(*i), distance_type(first)); // first值放i中，i的原值融入heap並調整
sort_heap(first, middle);
}

此函數和上面的文字描述基本相同。有一點小的區別在於當*i < *first時，代碼中沒有互換i所指元素和first所指元素。到底怎麽做的？來看看__pop_heap函數：
template <class RandomAccessIterator, class T, class Distance>
inline void __pop_heap(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last,
RandomAccessIterator result, T value, Distance*) {
*result = *first; // 彈出元素放vector尾端
__adjust_heap(first, Distance(0), Distance(last - first), value);
}

此函數把first中的元素放在了result，也就是i位置上，成功地把最大值擠出了[first, middle)區間。但此時first位置形成了一個空洞，即索引值Distance(0)，所以需要調整heap，這由__adjust_heap函數負責。調整大致過程是找出最大元素放入first，然後把value保存的值插入到堆的適當位置，在這裏value即為T(*i)，即把i所指元素融入到了[first, middle)區間。由此可見，__adjust_heap的復用性還是很高的。

再回到__partial_sort函數。for循環就是重復上面的“擠出”和“融入”操作直到容器末尾。當跳出for循環時，區間[first, middle)中已經存放有容器的前middle-first個最小元素了。最後執行sort_heap()，由堆序變為增序排列：
template <class RandomAccessIterator>
void sort_heap(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last) {
while (last - first > 1) pop_heap(first, last--);
}

彈出堆的最大值並放入尾部，然後縮小堆的範圍，循環執行彈出操作直至堆只剩下最後一個元素。這樣就可以達到排序效果了。註意，此函數只能用於堆上。若要對整個普通容器施行堆排序操作，可以借partial_sort接口，只需把middle參數改為last即可：
partial_sort(first, last, last);
這種方法用到了STL的快速排序身上，感覺越來越有意思了。

個人覺得這個局部排序還是蠻重要的，至少是它的排序思想很好，要不然STL也不會使用它了。

參考：
《STL源碼剖析》 P386.
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作者：Nestler
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/nestler/article/details/25882261
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【STL】算法 — partial_sort