std::nth_element

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nth_element

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定义于头文件 <algorithm>
template< class RandomIt >
void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );
(1)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt >
void nth_element( ExecutionPolicy&& policy, RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );
(2) (C++17 起)
template< class RandomIt, class Compare >
void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last, Compare comp );
(3)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt, class Compare >
void nth_element( ExecutionPolicy&& policy, RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last, Compare comp );
(4) (C++17 起)

nth_element 是部分排序算法,它重排 [first, last) 中元素,使得:

  • nth 所指向的元素被更改为假如 {tt|[first, last)}} 已排序则该位置会出现的元素。
  • 这个新的 nth 元素前的所有元素小于或等于新的 nth 元素后的所有元素。

更正式而言, nth_element 以升序部分排序范围 [first, last) ,使得对于任何范围 [first, nth) 中的 i 和任何范围 [nth, last) 中的 j ,都满足条件 !(*j < *i) (对于 (1-2) ,对 (3-4) 则为 comp(*j, *i) == false )。置于 nth 位置的元素则准确地是假如完全排序范围则应出现于此位置的元素。

nth 可以是尾迭代器,此情况下函数无效果。

1)operator< 比较元素。
3) 用给定的二元比较函数 comp 比较元素。
2,4)(1,3) ,但按照 policy 执行。这些重载不参与重载决议,除非 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 。

目录

[编辑] 参数

first, last - 定义待排序范围的随机访问迭代器
nth - 定义排序划分点的随机访问迭代器
policy - 所用的执行策略。细节见执行策略
comp - 比较函数对象(即满足比较 (Compare) 概念的对象),若第一参数小于(即序于)第二参数则返回 ​true

比较函数的签名应等价于如下者:

 bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b);

签名不必拥有 const & ,但函数对象必须不修改传递给它的对象。
类型 Type1Type2 必须使得 RandomIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
RandomIt 必须满足 ValueSwappable RandomAccessIterator 的要求。
-
解引用 RandomIt 结果的类型必须满足 MoveAssignable MoveConstructible 的要求。

[编辑] 返回值

(无)

[编辑] 复杂度

1,3) 平均与 std::distance(first, last) 成线性。
2,4) O(N) 次应用谓词和 O(N log N) 次交换,其中 N = last - first 。

[编辑] 异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载按下列方式报告错误:

  • 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常,且 ExecutionPolicy 是三个标准策略之一,则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ,行为是实现定义的。
  • 若算法无法分配内存,则抛出 std::bad_alloc

[编辑] 注意

典型地使用内省选择算法,尽管允许其他拥有适合平均情况复杂度的选择算法

[编辑] 示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{5, 6, 4, 3, 2, 6, 7, 9, 3};
 
    std::nth_element(v.begin(), v.begin() + v.size()/2, v.end());
    std::cout << "The median is " << v[v.size()/2] << '\n';
 
    std::nth_element(v.begin(), v.begin()+1, v.end(), std::greater<int>());
    std::cout << "The second largest element is " << v[1] << '\n';
}

输出:

The median is 5
The second largest element is 7

[编辑] 参阅

对区间内的元素进行复制并部分排序
(函数模板) [编辑]
将区间内的元素排序,同时保持相等的元素之间的顺序
(函数模板) [编辑]
将区间按升序排序
(函数模板) [编辑]