c++ 怎么自定义排序算法_c++排序函数与自定义比较规则讲解

std::sort结合自定义比较规则可灵活排序任意类型数据。1. 基本用法:std::sort(起始, 结束)默认升序。2. 自定义函数:传入比较函数实现降序或复杂逻辑。3. 结构体排序:按成绩高低再按名字字典序排列学生信息。4. Lambda表达式:c++11后可用匿名函数简化代码。5. 注意事项:满足严格弱序,使用const引用避免拷贝,静态函数需Static声明,Lambda避免不必要的捕获。熟练掌握可提升效率与可读性。

c++ 怎么自定义排序算法_c++排序函数与自定义比较规则讲解

C++ 中的排序操作非常灵活,尤其是在使用 std::sort 函数时,可以结合自定义比较规则对任意类型的数据进行排序。掌握这一点,能让你在处理复杂数据结构(如结构体、类对象)时游刃有余。

1. std::sort 基本用法

std::sort 是 C++ 标准库中定义在 <algorithm> 头文件里的函数,用于对容器或数组中的元素进行排序。基本语法如下:

#include <algorithm> std::sort(起始迭代器, 结束迭代器);

默认情况下,它按升序排列元素(使用 < 比较)。例如对数组排序:

#include <iostream> #include <algorithm> int arr[] = {5, 2, 8, 1}; std::sort(arr, arr + 4); // 升序

2. 自定义比较函数(函数指针或函数对象)

当需要按特定规则排序时,可以传入第三个参数:一个**比较函数**或**函数对象**。这个函数必须返回布尔值,表示第一个参数是否应该排在第二个参数之前。

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例如,实现降序排序:

bool cmp(int a, int b) {     return a > b;  // a 排在 b 前面当且仅当 a > b } std::sort(arr, arr + 4, cmp);

3. 对结构体或类对象排序

实际开发中常需对结构体排序。比如有一个学生结构体,按成绩从高到低排序,成绩相同时按名字字典序:

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struct Student {     std::string name;     int score; };

编写比较函数:

bool cmp(const Student& a, const Student& b) {     if (a.score != b.score) {         return a.score > b.score;  // 成绩高的在前     }     return a.name < b.name;        // 成绩相同则名字字典序小的在前 }

使用方式:

std::vector<Student> students = {{"Alice", 85}, {"Bob", 90}, {"Charlie", 85}}; std::sort(students.begin(), students.end(), cmp);

4. 使用 Lambda 表达式(C++11 及以上)

Lambda 让自定义排序更简洁,尤其适合临时逻辑。上面的例子可改写为:

std::sort(students.begin(), students.end(), [](const Student& a, const Student& b) {     if (a.score != b.score) return a.score > b.score;     return a.name < b.name; });

优点是代码紧凑,逻辑清晰,无需额外定义函数。

5. 注意事项与常见错误

  • 比较函数必须满足严格弱序(Strict Weak Ordering),即不能出现循环依赖(如 a < b 且 b < a 同时成立)。
  • 传递给 sort 的比较函数应尽量声明为 const 引用,避免拷贝开销。
  • 若在类中定义静态比较函数,需声明为 static 才能作为 sort 的参数。
  • Lambda 若捕获外部变量,要确认是否必要,否则建议用 [] 空捕获列表。

基本上就这些。熟练使用 std::sort 配合自定义比较规则,能大幅提升编码效率和程序可读性。

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