具有 3 路比较谓词的 STL 函数答案

【问题标题】：STL functions with 3-way comparison predicate具有 3 路比较谓词的 STL 函数
【发布时间】：2011-08-30 11:54:42
【问题描述】：

是否有任何具有 STL 函数的库，如 std::sort()、std::binary_search()、std::lower_bound()、std::upper_bound() 接受 3 路比较谓词（在较少时返回 -1，在相等时返回 0，在大时返回 1）而不是less 谓词（在 less 上为 true，在 equal 或 great 上为 false）？

当然，less 谓词可以很容易地从现有的 3 向谓词（如 [](A a, B b) { return compare3(a,b)<0; }）中提取出来，但这会导致对谓词的调用次数增加。

【问题讨论】：

有什么意义？无论如何，您必须测试两次返回值。这些谓词不应该很重，它们应该简单且内联，这样重复调用就不会受到惩罚。
重点是：要检查的谓词结果是int，测试起来很便宜（更重要的是，检查int为0可以被编译器优化成一张支票）。比较对象可以是任意重的（字符串、复杂对象）。
@user222202 - 什么算法会利用这个三重检查？
@user222202: *_bound 不能，因为如果这样做会返回错误的结果。关于binary_search，请参阅 Knuths “编程的艺术”，详细分析为什么这种“优化”具有可疑的价值。
@user222202 - 您知道 STL 是一个通用库，具有任何人都可以使用并期望合理（预定义）性能的通用算法吗？您始终可以实现根据您的要求优化的算法并让它们表现得更好，但您不能指望通用库中的它，因为对您而言的优化正在破坏您不关心的其他人的结果。通用库无法做到这一点。

标签： c++ sorting stl binary-search lower-bound

【解决方案1】：

如果你查看上述算法的实现，你会发现 lower/upper_bound 根本不做 3 路分支，binary_search 只在最后一次迭代中检查相等性，而关于 sort() 我不'不知道，但我几乎可以肯定它也不会做 3 路分支。所以你的“优化”不会给你任何提升。反之亦然，你的比较会比较慢。

【讨论】：

这就是为什么我正在寻找适合（并特别优化）与 3 路谓词一起使用的实现。
@user222202 换句话说：大多数基于比较的算法只需要相等== 或小于< 来进行超过 90% 的比较。这是算法的属性，而不是实现。
@user2222202：事实上，对于某些算法（lower_bound），C++ 标准只需要定义（*iter
@ybungalobill, binary_search 必须在比较返回 false 时使用交换参数进行第二次调用（通常为 50% 的情况）。所以必须二叉树搜索map 和set。这是因为应该插入或移除的元素必须是标识的。另一方面，对于sort()，我认为这并不重要，因为您需要做的就是正确的a[i] < a[j] 但i > j。
@JoSo：这根本不是真的。该标准还要求最多进行log2(N) + O(1) 比较。见reference implementation here。我还记得 Knuth 在 TAOCP 第 3 卷中对其进行了很好的描述。