使用 qsort() 进行稳定排序？

Question

我正在尝试解决在线法官系统中的一个问题：https://acm.cs.nthu.edu.tw/problem/11519/ 它需要一个整数 n，后跟 n 行名称和等级。 问题是使用稳定的排序算法按等级对它们进行排序。 我使用 qsort() 并在 compar() 中给出人的顺序来稳定 qsort()。这是我的代码：

class People{
    public:
        char name[11];
        int grade;
        int order;
        void print(){ printf("%s %d\n", name, grade); }
};

int compar(const void *a, const void *b){
    People *A = (People*)a;
    People *B = (People*)b;
    if(A->grade > B->grade) return 1;
    else if(A->grade < B->grade) return -1;
    else if(A->order > B->order) return 1;
    else if(A->order < B->order) return -1;
}

int main(){
    int n;
    scanf("%d", &n);
    People *p = new People[n];
    for(int i=0;i<n;i++){
        scanf("%s %d", p[i].name, &p[i].grade);
        p[i].order = i;
    }
    qsort(p, n, sizeof(People), compar);
    for(int i=0;i<n;i++){
        p[i].print();
    }
}

在我所有的测试用例中，它都没有任何问题，但是在线法官一直给我提交的四个 WA（错误答案）。有人可以给我一些关于这个的线索吗？非常感谢！

Answer 1

其实你的 intent 在比较函数中没有什么问题，使用原始排序将不稳定排序变成稳定排序是一个完全有效的解决方案。

那么，为什么它会被拒绝，我无法确定，至少在无法访问正在使用的测试数据的情况下。

可能名称可能包含空格，这会搞砸您的输入法，但 (1) 测试描述似乎没有说明； (2) 这会使输入变得更加困难，至少对于作业的目标水平而言。

但是，尽管您可能认为这不太可能，但 排序算法可能会在某些时候将对象与自身进行比较。这意味着它将返回一些任意值，因为您假设它们总是不同的，因为添加了order 检查。

您可能应该满足这一点，因为您在比较函数中要遵循的一个规则是一致性，如果 a > b 则 b < a。所以，两个规则，真的:-)

此外，我会建议的一件事是尽量减少使用遗留 C 的东西，如 printf 和 scanf，因为 C++ 提供了更好的设施。

为此，我相信你会更好：

#include <iostream>
#include <cstdlib>

struct People {
    char name[11];
    int grade;
    int order;
    void print() { std::cout << name << " " << grade << std::endl; }
};

int compar(const void *a, const void *b) {
    People *A = (People*)a;
    People *B = (People*)b;

    // Use grade if different.

    if (A->grade > B->grade) return 1;
    if (A->grade < B->grade) return -1;

    // Otherwise, use order, unique in different objects.

    if (A->order > B->order) return 1;
    if (A->order < B->order) return -1;

    // But cater for the possibility you may compare an object with itself.

    return 0;
}

int main() {
    int n;
    std::cin >> n;

    People *p = new People[n];

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> p[i].name >> p[i].grade;
        p[i].order = i;
    }

    qsort(p, n, sizeof(People), compar);

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        p[i].print();
    }
}

您甚至可能还想考虑放弃旧版-C qsort，因为 C++ 提供了内置的稳定排序，特别是 <algorithm> 中的 stable_sort。

Answer 2

最后我错过了描述中的一行：

输入包括多个测试用例。在每个测试用例中，第一行包含一个整数 N。

经过几种方法，我通过以下代码通过了：

class People{
    public:
        char name[11];
        int grade;
        int order;
        void print(){
            printf("%s %d\n", name, grade);
        }
};

int compar(const void *a, const void *b){
    People *A = (People*)a;
    People *B = (People*)b;
    if(A->grade > B->grade) return 1;
    else if(A->grade < B->grade) return -1;
    else if(A->order > B->order) return 1;
    else if(A->order < B->order) return -1;
    return 0;
}

int main(){
    int n;
    while(scanf("%d", &n)!=EOF){
        People *p = new People[n];
        for(int i=0;i<n;i++){
            scanf("%s %d", p[i].name, &p[i].grade);
            p[i].order = i;
        }
        qsort(p, n, sizeof(People), compar);
        for(int i=0;i<n;i++){
            p[i].print();
        }
        delete[] p;
    }
}

std::stable_sort 正常工作，但是，它收到了 TLE（超出时间限制），并且 cin/cout 也会导致 TLE。所以这就是我坚持使用 printf/scanf 的原因。

感谢大家回答这个问题！ :)