STL 中是否有排序容器？

Question

STL 中有排序容器吗？

我的意思是：我有一个std::vector<Foo>，其中Foo 是一个定制类。我还有一个比较器，可以比较 Foo 类的字段。

现在，我正在代码中的某个地方：

std::sort( myvec.begin(), myvec.end(), comparator );

它将根据我在比较器中定义的规则对向量进行排序。

现在我想将Foo 类的元素插入到该向量中。如果可以的话，我只想写：

 mysortedvector.push_back( Foo() );

然后向量会根据比较器将这个新元素放到它的位置。

相反，现在我必须写：

myvec.push_back( Foo() );
std::sort( myvec.begin(), myvec.end(), comparator );

这只是浪费时间，因为向量已经排序，我只需要适当地放置新元素。

现在，由于我的程序的性质，我不能使用 std::map<>，因为我没有键/值对，只有一个简单的向量。

如果我使用stl::list，我需要在每次插入后再次调用排序。

Answer 1

我想扩展 Jason 的 answer。我同意 Jason，std::set 或 std::multiset 是您特定场景的最佳选择。我想提供一个示例，以帮助您进一步缩小选择范围。

假设您有以下类Foo：

class Foo {
public:
    Foo(int v1, int v2) : val1(v1), val2(v2) {};
    bool operator<(const Foo &foo) const { return val2 < foo.val2; }
    int val1;
    int val2;
};

这里，Foo 重载了 < 运算符。这样，您无需指定显式比较器函数。因此，您可以通过以下方式简单地使用std::multiset 而不是std::vector。您只需将push_back() 替换为insert()：

int main()
{
    std::multiset<Foo> ms;
    ms.insert(Foo(1, 6));
    ms.insert(Foo(1, 5));
    ms.insert(Foo(3, 4));
    ms.insert(Foo(2, 4));

    for (auto const &foo : ms)
        std::cout << foo.val1 << " " << foo.val2 << std::endl;

    return 0;
}

输出：

3 4
2 4
1 5
1 6

如您所见，容器根据< 运算符按Foo 类的成员val2 排序。但是，如果您使用std::set 而不是std::multiset，那么您将获得不同的输出：

int main()
{
    std::set<Foo> s;
    s.insert(Foo(1, 6));
    s.insert(Foo(1, 5));
    s.insert(Foo(3, 4));
    s.insert(Foo(2, 4));

    for (auto const &foo : s)
        std::cout << foo.val1 << " " << foo.val2 << std::endl;

    return 0;
}

输出：

3 4
1 5
1 6

这里，val2 为 4 的第二个 Foo 对象丢失了，因为 std::set 只允许唯一的条目。条目是否唯一取决于提供的< 运算符。在此示例中，< 运算符将val2 成员相互比较。因此，如果两个Foo 对象的val2 成员具有相同的值，则它们是相等的。

因此，您的选择取决于您是否要存储基于< 运算符可能相等的Foo 对象。

Code on Ideone

Answer 2

C++ 确实有排序容器，例如 std::set 和 std::map

int main() 
{ 
    //ordered set
    set<int> s; 
    s.insert(5); 
    s.insert(1); 
    s.insert(6); 
    s.insert(3); 
    s.insert(7); 
    s.insert(2); 

    cout << "Elements of set in sorted order: "; 
    for (auto it : s) 
        cout << it << " "; 

    return 0; 
} 

输出： 按排序顺序设置的元素： 1 2 3 5 6 7

int main() 
{ 
    // Ordered map 
    std::map<int, int> order; 

    // Mapping values to keys 
    order[5] = 10; 
    order[3] = 5; 
    order[20] = 100; 
    order[1] = 1; 

   // Iterating the map and printing ordered values 
   for (auto i = order.begin(); i != order.end(); i++) { 
       std::cout << i->first << " : " << i->second << '\n'; 
} 

输出：
1:1

3 : 5

5 : 10

20 : 100

Answer 3

是的，std::set、std::multiset、std::map 和std::multimap 都使用std::less 作为默认比较操作进行排序。使用的底层数据结构通常是平衡的二叉搜索树，例如红黑树。因此，如果您将一个元素添加到这些数据结构中，然后遍历包含的元素，则输出将按排序顺序排列。将 N 个元素添加到数据结构的复杂度将为 O(N log N)，或者与使用任何常见的 O(log N) 复杂度排序对 N 个元素的向量进行排序相同。

在您的特定场景中，由于您没有键/值对，std::set 或 std::multiset 可能是您最好的选择。