确定 std::sort(begin, end) 是否修改了范围答案

【问题标题】：Determining if std::sort(begin, end) modified the range确定 std::sort(begin, end) 是否修改了范围
【发布时间】：2011-02-06 22:06:03
【问题描述】：

确定对std::sort(begin, end) 的调用是否实际修改了范围的最优雅方法是什么？

这是我的两个想法：

(a) 检查是否已经排序 O(n)：

if (already_sorted(begin, end)) { return false; }
std::sort(begin, end);
return true;

(b) 跟踪比较器的变化（这样安全吗？）：

bool modified = false;
std::sort(begin, end, [&modified](T a, T b){ modified |= a<b; return a<b; });
return modified;

有没有更好的办法？

【问题讨论】：

在我的脑海中，我不认为 (b) 是安全的：算法可以测试 comp(b, a) 而不是 comp(a, b)，如果结果是 false 则交换。跨度>
我认为一个更好的问题是为什么你需要知道范围是否已经排序——也许你应该选择一种排序算法，以“安全”的方式处理已经排序的范围，所以你不要'不必关心范围是否已排序？
@Jeff：我的应用程序有一个可能产生排序范围的过程。如果不是，则需要重复几个步骤。
(a) 的效率将取决于在您的上下文中数据通常是否已经排序。如果它通常是排序的，那么你已经完成了 O(N) 操作并为自己节省了 O(N log N)。但是，如果大部分数据还没有排序，那么你会不断地将 O(N) 添加到 O(N log N) 中，无论如何你总是这样做。在这种情况下，不检查直接排序可能是最有效的。特别是因为如果数据已经排序，我认为 std::sort 是 O(N) ......
(b) 对于典型的基于枢轴的排序方法肯定是错误的。在预先排序的范围内，他们会选择中间元素作为枢轴，并且 50% 的元素会小于枢轴。因此，对于包含 3 个或更多元素的预排序容器，至少与枢轴进行比较将设置为 modified。

标签： c++ sorting stl std

【解决方案1】：

除非你从“开始”到“结束”遍历结构，否则你无法知道它是否已经排序，所以你能做到的最好是在 O(n) 中。

我会选择第一个，已经排序的。

【讨论】：

注意：is_sorted(FwdIt begin, FwdIt end)的典型实现是return std::adjacent_find(begin, end, std::greater<value_type>()) == end;。

【解决方案2】：

我认为你不能比 O(n) 检查数组返回的顺序是否与它开始时不同的顺序更好。如果不能保证顺序正常工作，则劫持比较器以查看是否有问题，因为理论上排序函数可以进行它喜欢的任何比较，而不必移动任何东西。此外，跟踪是否执行了任何交换并不一定会告诉您顺序是否发生了变化，因为排序还可以移动事物并在排序结束时将它们恢复到相同的顺序（例如，想想堆排序）。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果交换两个相等的值，您是否考虑修改范围？在这种情况下， already_sorted 变体将不起作用。

否则应该是最快的方式。

【讨论】：

嗯...我认为使用std::stable_sort 可以解决这个问题。

【解决方案4】：

如果要排序的对象属于类类型，您可以引入一个具有operator = 重载的子对象，该重载将由std::swap 调用。但是，如果对象被交换然后交换回来，理论上这仍然可能出现误报。

您可能应该坚持使用already_sorted，直到您确定它会占用大量的总执行时间。

【讨论】：