在C++中对向量进行分组排序

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我有一个std::vector,其中包含许多对象,每个对象都带有与之相关联的数字组标识符。对象还具有“大小”和“名称”等属性。
我需要能够按名称、大小和其他属性对对象向量进行排序,同时保持它们在一起(例如通过上述组标识符进行分组)。
如何实现这个目标?
5个回答

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使用STL,编写自定义比较函数非常简单。您需要定义一个比较函数,首先按组进行比较,然后再按其他属性进行比较。
static bool CompareWidget(const Widget& w1, const Widget& w2)
{
    if(w1.GetGroupNumber() != w2.GetGroupNumber())
        return (w1.GetGroupNumber() < w2.GetGroupNumber());
    if(w1.GetHeight() != w2.GetHeight())
        return (w1.GetHeight() < w2.GetHeight();
    /// etc
    return false;
}


 static void SortWidgetVector(WidgetVector& widgetVector)
 {
      std::sort(widgetVector.begin(), widgetVector.end(), CompareWidget);
 }

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首先,让我们重新表述这个问题。你真正想要的是按组 ID 对对象进行排序,然后按(名称、大小等)排序。如果首先按组 ID 对它们进行排序,则显然具有相同组 ID 的对象将粘在一起。
可以很容易地使用 std::sort 的自定义谓词来完成此操作。类似于以下内容:
struct MyPredicate {
  bool operator() (const MyClass& lhs, const MyClass& rhs) const {
    if (lhs.groupID != rhs.groupID) {
      return lhs.groupId < rhs.groupId;
    } else if (lhs.name != rhs.name) {
      return lhs.name < rhs.name;
    else
      return lhs.size < rhs.size.
    }
  }
};

std::sort(myObjects.begin(), myObjects.end(), MyPredicate());

第二好的答案。我发现对结构体进行运算符重载在视觉/心理上很繁琐,也不如定义一个函数来做同样的事情清晰。不知怎么的,我感觉可以被说服……也许如果它被称为“类ServerGroupSort”(假设他的分组对象是“类Server”类型),那就可以了。 - Kieveli
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编写比较函数对象而不是普通函数的主要原因是可以在需要类型(例如 std::map 比较器)的地方重用它们。名称是随意的,这正是因为没有足够的输入信息来想出一个好的名称 :) - Pavel Minaev
我认为支持基于“struct”的解决方案的主要原因是,你可以在函数内部声明struct,从而有效地创建一个本地函数。 - Frerich Raabe
2
@Frerich 这只适用于C++11。你可以在C++03中声明一个本地结构,但是你不能将其用作模板类型参数(VC++允许这样做,但它始终是一种语言扩展,g++会警告你)。 - Pavel Minaev

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将群组标识符用作主排序关键字。

例如,要按组、名称、大小排序,您可以使用比较对象,例如:

 class my_comparison : public std::binary_function< object, object, bool >
 {
 public:
     inline bool operator()(
         object const &left,
         object const &right ) const
     {
         return ( left.group_id < right.group_id ? true :
                  left.group_id > right.group_id ? false :
                  left.name < right.name ? true :
                  left.name > right.name ? false :
                  left.size < right.size );
     }
 };

然后将其作为第三个参数传递给std::sort()函数的实例。

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我需要能够按名称、大小和其他属性对对象向量进行排序,同时保持它们分组在一起(例如通过上面提到的组标识符)。
实际上,我要尝试的是相反的。首先,我想通过次要属性(例如名称、大小等)对向量进行排序,然后确保所有向量元素都包含在组内。
无论如何,结果应该是相同的,除非您想在中间状态下使用未按组标识符排序的向量。如果不是这样,我看不出为什么不能使用两个条件的比较函数(其中组ID是主要条件,名称/大小/其他是次要条件)。您甚至可以创建一个通用的比较对象,结合使用两个谓词(by_two_criteria)。
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <cstdlib>

template <class FirstCondition, class SecondCondition>
class by_two_criteria_t
{
    FirstCondition first;
    SecondCondition second;
public:
    by_two_criteria_t(FirstCondition f, SecondCondition s): first(f), second(s) {}
    template <class T>
    bool operator()(const T& a, const T& b) const
    {
        return first(a, b) || (!first(b, a) && second(a, b));
    }
};

template <class FirstCondition, class SecondCondition>
by_two_criteria_t<FirstCondition, SecondCondition> by_two_criteria(FirstCondition f, SecondCondition s)
{
    return by_two_criteria_t<FirstCondition, SecondCondition>(f, s);
}

class X
{
    int group;
    int value;
public:
    X(int g, int n): group(g), value(n) {}
    friend bool compare_group(const X& a, const X& b);
    friend bool compare_value(const X& a, const X& b);
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const X& x) { return os << x.group << ", " << x.value; }
};

bool compare_group(const X& a, const X& b) { return a.group < b.group; }
bool compare_value(const X& a, const X& b) { return a.value < b.value; }

X random_x()
{
    return X(rand() % 10, rand() % 20);
}

int main()
{
    using namespace std;
    vector<X> vec;
    generate_n(back_inserter(vec), 100, random_x);
    sort(vec.begin(), vec.end(), by_two_criteria(compare_group, compare_value));
    copy(vec.begin(), vec.end(), ostream_iterator<X>(cout, "\n"));
}

只是为了好玩,这里有一个函数对象,它结合了 n 个比较条件(仅适用于C++0x的可变模板和新式初始化语法):

#include <functional>
template <class T, class ...Fun>
class n_criteria_t {};

template <class T, class Fun1, class ...FunN>
class n_criteria_t<T, Fun1, FunN...>: public std::binary_function<T, T, bool>
{
public:
    n_criteria_t(Fun1 f1, FunN... fn): f1(f1), f2(fn...) {}
    bool operator() (const T& a, const T& b) const
    {
        return f1(a, b) || (!f1(b, a) && f2(a, b));
    }
private:
    Fun1 f1;
    n_criteria_t<T, FunN...> f2;
};

template <class T, class Fun1>
class n_criteria_t<T, Fun1>: public std::binary_function<T, T, bool>
{
public:
    n_criteria_t(Fun1 f1): f1(f1) {}
    bool operator() (const T& a, const T& b) const
    {
        return f1(a, b);
    }
private:
    Fun1 f1;
};

template <class T, class ...Fun>
n_criteria_t<T, Fun...> n_criteria(Fun... f)
{
    return {f...};
}

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您可以使用partition或stable_partition将对象分成几个集合并单独对它们进行排序。我不确定它会更快还是更慢,但在我看来,代码会稍微更易于理解。

class GroupPredicate : std::unary_function<object, bool>
{
public:
   GroupPredicate(INT group)
   : m_group(group)
   {
   }

   inline bool operator()(const object &object)
   {
     return object.group == m_group;
   }

   INT m_group;
};

class SizeSort : public std::binary_function<object, object, bool>
{
public:
  inline bool operator()(const object &left, const object &right)
  {
    return left.size < right.size;
  }
};

//...

std::vector<object> arVector;

for (INT i = 0; i < groupCount; ++i)
{
  std::vector<object>::iterator pEndGroup = std::partition(pStartGroup, arVector.end(), GroupPredicate(i));
  std::sort(pStartGroup, pEndGroup, SizeSort());
  pStartGroup = pEndGroup;
}

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