使用C++ sort函数对vector进行自定义排序

>>> 背景

今天在学一些C++ STL容器，看到sort函数允许自定义排序规则，小小地实操了一下。

>>> 内容

vector

在正式开始使用sort之前，我们先铺垫一些关于vector容器的内容，以及自定义标准输出流，为我们后面的探索铺垫一下。

vector容器是一种动长的模板容器，需要 # include 。定义一个vector对象需要指定元素类型，这个类型可以是基础类型，结构体，自定义类型和vector类型自身（达到嵌套多维vector的目的）。

如下面代码所示，创建了一个元素类型为 int 的vector对象，并使用列表进行初始化。除此之外，还可以使用assign方法进行快速初始化。

// 元素为 1,2,3,4,5
vector< int > vec(5) = {1, 2, 3, 4, 5}; 
// 元素为 1,1,1,1,1
vector< int > vec(5);
vec.assign(1, 5)

还可以创建二维容器，如下所示。注意到此时的模板元素类型参数变成了 vector< int >。

vector< vector< int >> vec2 = {vec, vec, vec, vec, vec};

为了能够方便地打印出vector对象的元素，需要自定义一些输出函数。这里分别对一维和二维的vector容器定义了打印函数（模板）。

template < typename T >
void print1vec(const vector< T >& v) {
    auto iter = v.begin();
    while (iter != v.end()) {
        cout < < *iter < < " ";
        iter++;
    }
    cout < < endl;
}


template < typename T >
void print2vec(const vector< vector< T >>& v) {
    auto iter = v.begin();
    while (iter != v.end()) {
        print1vec(*iter);
        iter++;
    }
    cout < < endl;
}

为了让输出更加优雅和方便，可以重载<<运算符，如下所示。

template < typename T >
ostream& operator< < (ostream& os, const vector< T >& v) {
    auto iter = v.begin();
    while (iter != v.end()) {
        os < < *iter < < " ";
        iter++;
    }
    os < < endl;
    return os;
};


template < typename T >
ostream& operator< < (ostream& os, const vector< vector< T >>& v) {
    auto iter = v.begin();
    while (iter != v.end()) {
        os < < *iter;
        iter++;
    }
    os < < endl;
    return os;
};

sort

使用sort需要 #include 。sort函数最简单的用法如下。第一个参数传入容器的头地址（或指向头元素的迭代器），第二个参数传入容器的尾地址（或指向尾元素的迭代器）的下一个位置（前闭后开的区间）。

int arr[5] = {1, 3, 5, 2, 4};
    sort(arr, arr + 5);
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
        cout < < arr[i] < < " ";

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还可以传入第3个参数，即排序判据。该判据由一个函数对象来实现，有两个参数，返回bool值。sort在排序时，会依次把两个元素传入给该函数对象进行判断，如果返回值为true，那么就会把第一个参数代表的元素放到队列中靠前的位置。

因此，可以传入判据函数来快速实现降序排序（这里使用了lambda表达式）。如下所示。

int arr[5] = {1, 3, 5, 2, 4};
sort(arr, arr + 5,
        [](int a, int b) {
            return a > b;
        });
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
        cout < < arr[i] < < " ";

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判据函数给了用户自己决定元素比较关系的途径，尤其是对一些非基础类型的数据（如结构、类）可以方便地进行排序。

下面就创建了一个结构体 ，并规定如果该结构体的两个成员的平方和越小，排序越靠前。

struct Point {
    int x; 
    int y;
};


ostream& operator< < (ostream& os, const Point& p) {
    os < < "(" < < p.x < < ", " < < p.y < < ")";
    return os;
};

vector< Point > vec3;
Point p1 = {1, 1};
Point p2 = {-3, -3};
Point p3 = {2, 2};
vec3.push_back(p1);
vec3.push_back(p2);
vec3.push_back(p3);
cout < < "vec3: " < < endl;
cout < < vec3;
sort(vec3.begin(), vec3.end(),
    [](Point a, Point b){
        return a.x * a.x +  a.y * a.y < b.x * b.x +  b.y * b.y;
    });
cout < < vec3;

> > vec3:
(1, 1) (-3, -3) (2, 2)
(1, 1) (2, 2) (-3, -3)