std::partition

来自cppreference.com
< cpp‎ | algorithm
 
 
算法库
执行策略 (C++17)
不修改序列的操作
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++17)
修改序列的操作
未初始化存储上的操作
划分操作
partition
排序操作
(C++11)
二分搜索操作
集合操作(在已排序范围上)
堆操作
(C++11)
最小/最大操作
(C++11)
(C++17)
排列
数值运算
C 库
 
定义于头文件 <algorithm>
(1)
template< class BidirIt, class UnaryPredicate >
BidirIt partition( BidirIt first, BidirIt last, UnaryPredicate p );
(C++11 前)
template< class ForwardIt, class UnaryPredicate >
ForwardIt partition( ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p );
(C++11 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class UnaryPredicate >
ForwardIt partition( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p );
(2) (C++17 起)
1) 重排序范围 [first, last) 中的元素,使得谓词 p 对其返回 true 的元素前于谓词 p 对其返回 false 的元素。不保持相对顺序。
2)(1) ,但按照 policy 执行。此重载仅若 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 才参与重载决议。

目录

[编辑] 参数

first, last - 要重排序的元素范围
policy - 所用的执行策略。细节见执行策略
p - 若元素应在顺序中先于其他元素则返回 true 的一元谓词。

谓词函数签名应等价于如下者:

 bool pred(const Type &a);

签名不必拥有 const & ,但函数必须不修改传递给它的对象。
类型 Type 必须使得 ForwardIt 类型对象能在解引用后隐式转换到 Type 。 ​

类型要求
-
BidirIt 必须满足 BidirectionalIterator 的要求。
-
ForwardIt 必须满足 ValueSwappable ForwardIterator 的要求。然而,若 ForwardIt 亦满足 BidirectionalIterator 的要求则操作更高效
-
UnaryPredicate 必须满足 Predicate 的要求。

[编辑] 复杂度

指向第二组元素首元素的迭代器。

[编辑] 复杂度

给定 N = std::distance(first,last)

1) 准确 N 次应用谓词。若 ForwardIt 满足双向迭代器 (BidirectionalIterator) 的要求则至多交换 N/2 次,否则至多交换 N 次。
2) O(N log N) 次交换, and O(N) 次应用谓词。

[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] 可能的实现

template<class ForwardIt, class UnaryPredicate>
ForwardIt partition(ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p)
{
    first = std::find_if_not(first, last, p);
    if (first == last) return first;
 
    for(ForwardIt i = std::next(first); i != last; ++i){
        if(p(*i)){
            std::iter_swap(i, first);
            ++first;
        }
    }
    return first;
}

[编辑] 示例

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <forward_list>
 
template <class ForwardIt>
 void quicksort(ForwardIt first, ForwardIt last)
 {
    if(first == last) return;
    auto pivot = *std::next(first, std::distance(first,last)/2);
    ForwardIt middle1 = std::partition(first, last, 
                         [pivot](const auto& em){ return em < pivot; });
    ForwardIt middle2 = std::partition(middle1, last, 
                         [pivot](const auto& em){ return !(pivot < em); });
    quicksort(first, middle1);
    quicksort(middle2, last);
 }
 
int main()
{
    std::vector<int> v = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    std::cout << "Original vector:\n    ";
    for (int elem : v) std::cout << elem << ' ';
 
    auto it = std::partition(v.begin(), v.end(), [](int i){return i % 2 == 0;});
 
    std::cout << "\nPartitioned vector:\n    ";
    std::copy(std::begin(v), it, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << " * ";
    std::copy(it, std::end(v), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
 
    std::forward_list<int> fl = {1, 30, -4, 3, 5, -4, 1, 6, -8, 2, -5, 64, 1, 92};
    std::cout << "\nUnsorted list:\n    ";
    for(int n : fl) std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';  
 
    quicksort(std::begin(fl), std::end(fl));
    std::cout << "Sorted using quicksort:\n    ";
    for(int fi : fl) std::cout << fi << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出:

Original vector:
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
Partitioned vector:
    0 8 2 6 4  *  5 3 7 1 9 
Unsorted list:
    1 30 -4 3 5 -4 1 6 -8 2 -5 64 1 92 
Sorted using quicksort:
    -8 -5 -4 -4 1 1 1 2 3 5 6 30 64 92

[编辑] 参阅

判断区间是否被给定的谓词划分
(函数模板) [编辑]
将元素分为两组,同时保留其相对顺序
(函数模板) [编辑]