C++ sort 函数

C++ `sort` 函数

1. 什么是排序？

排序就是将一组数据按特定的顺序排列起来。通常我们希望将数据按从小到大（升序）或者从大到小（降序）的顺序排列。

比如，假设我们有一组数字：

[5, 3, 9, 1, 4]

如果按从小到大的顺序排列，它会变成：

[1, 3, 4, 5, 9]

2. C++中的 `sort` 函数

在 C++ 中，有一个非常有用的函数叫做 sort，它可以帮助我们对一组数据进行排序。我们可以使用这个函数对数组或容器中的元素进行排序。

`sort` 的基本语法

#include <algorithm>  // 引入这个头文件才能使用 sort 函数
sort(开始位置, 结束位置);

开始位置：排序范围的开始，通常是数组或容器的第一个元素。
结束位置：排序范围的结束，但并不包含该位置的元素。

例子：如何对一组数字排序？

我们来看看如何使用 sort 排序一个数字数组。

#include <iostream>
#include <algorithm>  // 必须要有这个头文件来使用 sort
using namespace std;
int main() {
    // 定义一个包含数字的数组
    int arr[] = {5, 3, 9, 1, 4};
    // 使用 sort 函数进行排序
    sort(arr, arr + 5);  // arr 是数组，arr + 5 是数组末尾的指针
    // 输出排序后的数组
    cout << "排序后的数组是: ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    return 0;
}

输出：

排序后的数组是: 1 3 4 5 9

解释：

arr 是我们定义的数字数组。
arr + 5 表示数组的结束位置，实际上是数组最后一个元素的下一个位置。
sort(arr, arr + 5) 会把数组中的数字按从小到大的顺序排序。

3. 如何控制排序顺序？

默认情况下，sort 是按从小到大的顺序排序的。但是如果你想按从大到小的顺序排序，我们可以给 sort 函数提供一个比较规则。

例子：按从大到小排序

#include <iostream>
#include <algorithm>  // 必须要有这个头文件来使用 sort
using namespace std;
int main() {
    int arr[] = {5, 3, 9, 1, 4};
    // 使用 sort 函数按从大到小的顺序排序
    sort(arr, arr + 5, greater<int>());  // greater<int>() 让排序从大到小
    // 输出排序后的数组
    cout << "按从大到小排序后的数组是: ";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    return 0;
}

输出：

按从大到小排序后的数组是: 9 5 4 3 1

解释：

greater<int>() 是 C++ 标准库提供的一个函数对象，用来让排序从大到小进行。
sort(arr, arr + 5, greater<int>()) 表示将数组按从大到小的顺序排序。

4. 排序时使用字符串

sort 函数不仅能排序数字，还可以排序字符串。我们来看一个例子，排序一组名字。

例子：按字母顺序排序名字

#include <iostream>
#include <algorithm>  // 引入这个头文件来使用 sort
#include <string>     // 需要引入 string 头文件来使用字符串类型
using namespace std;
int main() {
    string names[] = {"Tom", "Alice", "Bob", "David"};
    // 使用 sort 函数按字母顺序排序
    sort(names, names + 4);  // names 数组的开始位置和结束位置
    // 输出排序后的名字
    cout << "按字母顺序排序后的名字是: ";
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        cout << names[i] << " ";
    }
    return 0;
}

输出：

按字母顺序排序后的名字是: Alice Bob David Tom

解释：

我们使用 sort(names, names + 4) 来对字符串数组进行排序。
排序的规则是字母顺序（从 A 到 Z）。

5. 排序多个数据（二维数组）

有时候我们想对一组由多个数据组成的数组进行排序，比如每个元素都是一个数组，这时可以使用自定义的比较方法来排序。

例子：排序二维数组

假设我们有一个学生成绩的二维数组，每一行代表一个学生的信息，包括名字和成绩。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    // 定义一个二维数组，包含学生的名字和成绩
    string students[][2] = {{"Tom", "90"}, {"Alice", "85"}, {"Bob", "95"}};
    // 使用 sort 函数按成绩排序
    sort(students, students + 3, [](string a[2], string b[2]) {
        return stoi(a[1]) > stoi(b[1]);  // 按成绩从大到小排序
    });
    // 输出排序后的学生信息
    cout << "按成绩排序后的学生信息是:" << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << students[i][0] << ": " << students[i][1] << endl;
    }
    return 0;
}

输出：

按成绩排序后的学生信息是:
Bob: 95
Tom: 90
Alice: 85

解释：

我们使用了一个二维数组，其中每一行包含一个学生的名字和成绩。
sort(students, students + 3, [](string a[2], string b[2]) { ... }) 这行代码实现了按学生成绩排序，stoi(a[1]) 把成绩从字符串转成整数，再进行比较。

总结

排序基本原理：sort 函数通过比较数据来实现排序，默认为升序排列。
如何使用 sort：通过指定数组的开始位置和结束位置，可以对一组数据进行排序。
排序规则：可以使用 greater<>() 来实现降序排序，或者自定义比较规则。
排序字符串：sort 也可以用来排序字符串，默认按照字母顺序排序。
二维数组排序：可以通过自定义比较函数来对多维数组进行排序。

sort

C++ sort 函数