保持对std::vector实例的排序

arrayvector不会对他们所承载的对象进行排序。有时我们去需要排序,但这不代表着我们总是要去切换数据结构,需要排序能够自动完成。在我们的例子有如有一个std::vector实例,将添加元素后的实例依旧保持排序,会是一项十分有用的功能。

How to do it...

本节中我们使用随机单词对std::vector进行填充,然后对它进行排序。并在插入更多的单词的同时,保证vector实例中单词的整体排序。

  1. 先包含必要的头文件。

    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <string>
    #include <algorithm>
    #include <iterator>
    #include <cassert>
  2. 声明所要使用的命名空间。

    using namespace std;
  3. 完成主函数,使用一些随机单词填充vector实例。

    int main()
    {
        vector<string> v {"some", "random", "words",
                          "without", "order", "aaa",
                          "yyy"};
  4. 对vector实例进行排序。我们使用一些断言语句和STL中自带的is_sorted函数对是否排序进行检查。

        assert(false == is_sorted(begin(v), end(v)));
        sort(begin(v), end(v));
        assert(true == is_sorted(begin(v), end(v)));
  5. 这里我们使用insert_sorted函数添加随机单词到已排序的vector中,这个函数我们会在后面实现。这些新插入的单词应该在正确的位置上,并且vector实例需要保持已排序的状态。

        insert_sorted(v, "foobar");
        insert_sorted(v, "zzz");
  6. 现在,我们来实现insert_sorted函数。

    void insert_sorted(vector<string> &v, const string &word)
    {
        const auto insert_pos (lower_bound(begin(v), end(v), word));
        v.insert(insert_pos, word);
    }
  7. 回到主函数中,我们将vector实例中的元素进行打印。

        for (const auto &w : v) {
            cout << w << " ";
        }
        cout << '\n';
    }
  8. 编译并运行后,我们得到如下已排序的输出。

    aaa foobar order random some without words yyy zzz

How it works...

程序整个过程都是围绕insert_sorted展开,这也就是本节所要说明的:对于任意的新字符串,通过计算其所在位置,然后进行插入,从而保证vector整体的排序性。不过,这里我们假设的情况是,在插入之前,vector已经排序。否则,这种方法无法工作。

这里我们使用STL中的lower_bound对新单词进行定位,其可接收三个参数。头两个参数是容器开始和结尾的迭代器。这确定了我们单词vector的范围。第三个参数是一个单词,也就是要被插入的那个。函数将会找到大于或等于第三个参数的首个位置,然后返回指向这个位置的迭代器。

获取了正确的位置,那就使用vector的成员函数insert将对应的单词插入到正确的位置上。

There's more...

insert_sorted函数很通用。如果需要其适应不同类型的参数,这样改函数就能处理其他容器所承载的类型,甚至是容器的类似,比如std::setstd::dequestd::list等等。(这里需要注意的是成员函数lower_boundstd::lower_bound等价,不过成员函数的方式会更加高效,因为其只用于对应的数据集合)

template <typename C, typename T>
void insert_sorted(C &v, const T &item)
{
    const auto insert_pos (lower_bound(begin(v), end(v), item));
    v.insert(insert_pos, item);
}

当我们要将std::vector类型转换为其他类型时,需要注意的是并不是所有容器都支持std::sort。该函数所对应的算法需要容器为可随机访问容器,例如std::list就无法进行排序。

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