C++ 哪个STL容器最适合std:：sort？（这有关系吗？）

标题不言而喻

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容器的选择是否会以某种方式影响默认std:：sort算法的速度？例如，如果我使用list，排序算法是只切换节点指针还是切换节点中的整个数据？

这取决于元素类型

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若你们只是存储指针（或POD），那个么向量将是最快的。如果您正在存储对象，则列表的排序将更快，因为它将交换节点而不是物理元素。

我认为

std:：sort

不适用于列表，因为它需要一个随机访问迭代器，而

列表不提供该迭代器。请注意，
list
提供了一个
sort
方法，但它与
std:：sort
完全分离

容器的选择很重要。STL的
std:：sort
依赖于迭代器来抽象容器存储数据的方式。它只使用您提供的迭代器来移动元素。这些迭代器访问和分配元素的速度越快，
std:：sort
的工作速度就越快。
排序算法对容器一无所知。它只知道随机访问迭代器。因此，您可以对STL容器中没有的内容进行排序。所以它的速度取决于你给它的迭代器，以及它去引用和复制它们指向的内容的速度

由于排序需要随机访问迭代器，所以std:：sort在std:：list上不起作用。对于这种情况，应该使用std:：list的成员函数排序之一。这些成员函数将有效地交换链表指针，而不是复制元素。
std:：list
对于
std:：sort（）
，绝对不是一个好的（有效的）选择，因为
std:：sort（）
需要随机访问迭代器<代码>标准：：地图

和朋友也不好，因为元素的位置无法强制执行；也就是说，用户无法通过插入到特定位置或交换来强制地图中元素的位置。在标准容器中，我们可以使用

std:：vector

和

std:：deque

std:：sort（）

与其他标准算法类似，它只通过交换元素的值来起作用（

*t=*s

）。所以，即使列表神奇地支持O（1）访问，链接也不会被重新组织，而是它们的值会被交换

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由于

std:：sort（）

不会更改容器的大小，因此无论使用

std:：vector

还是

std:：deque

，都不会影响运行时性能。基本数组的排序速度也应该很快，可能甚至比标准容器更快——但我不认为速度上的差异足以证明使用它们是合理的。

这当然很重要，因为不同的容器具有不同的内存访问模式等，这可能会起到一定的作用

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但是，

std:：sort

不适用于

std:：list:：迭代器

，因为它们不是随机访问迭代器。此外，尽管可以实现对

std:：list

的专门化，以洗牌节点的指针，但它可能会产生奇怪和令人惊讶的语义后果-例如，如果向量中的排序范围内有一个迭代器，其值将在排序后改变，这在这种专门化中是不正确的。

选择确实会产生影响，但是预测哪个容器将是最有效的是非常困难的。最好的方法是使用应用程序最容易使用的容器（可能是std:：vector），查看该容器的排序速度是否足够快，如果足够快，请使用它。如果没有，请对排序问题进行性能分析，并根据分析数据选择不同的容器

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作为一名前讲师和前培训师，我有时觉得自己应该对一个普遍的想法负责，即链表具有神秘的性能提升特性。从一个知道的人那里可以看出：链表出现在如此多的教科书和教程中的唯一原因是，编写这些书籍和教程的人渴望拥有一个能够说明指针、动态内存管理、递归、，搜索和排序集于一身-这与效率无关。

std:：sort需要随机访问迭代器，因此您唯一可以使用的选项是vector或deque。它将交换这些值，并且在猜测时，vector的执行速度可能会比deque稍快，因为它通常具有更简单的底层数据结构。不过，两者之间的差异可能非常微小

如果使用std:：list，则有一个专门化（std:：list:：sort），它应该交换指针而不是值。然而，由于它不是随机访问，它将使用mergesort而不是quicksort，这可能意味着算法本身会稍微慢一点

无论如何，我认为答案通常是向量。如果每个元素都有大型类，所以复制开销在排序过程中占主导地位，列表可能会胜过它。或者，您也可以将指向它们的指针存储在向量中，并提供自定义谓词以对它们进行适当排序。

vector

始终使用vector作为默认值。它具有最低的空间开销和最快的访问速度（以及其他优势，如C兼容布局和随机访问迭代器）

现在，问问你自己——你还用你的容器做什么？你需要强有力的例外保证吗？列表、集合和映射可能是更好的选项（尽管它们都有自己的排序例程）。您是否需要定期向容器正面添加元素？考虑一下迪克。您的集装箱是否需要一直分拣？Set和map可能更适合

最后，明确指出什么是“最好的”对你来说，然后再选择cho

#include <iostream>
#include <vector>
#include <deque>
#include <array>
#include <list>
#include <iterator>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include "Timer.h"

constexpr int SIZE = 1005000;

using namespace std;

void test();

int main(){
    cout<<"array allocates "<<static_cast<double>(SIZE)/(1024*1024)<<" MB\n";
    test();


    return 0;
}


void test(){
    int values[SIZE];
    int size = 0;

    //init values to sort:
    do{
        values[size++] = rand() % 100000;
    }while(size < SIZE);

    //feed array with values:
    array<int, SIZE> container_1;
    for(int i = 0; i < SIZE; i++)
        container_1.at(i) = values[i];

    //feed vector with values
    vector<int> container_2(begin(values), end(values));
    list<int> container_3(begin(values), end(values)); 
    deque<int> container_4(begin(values), end(values)); 

    //meassure sorting time for containers
    {
       Timer t1("sort array");
       sort(container_1.begin(), container_1.end());
    }

    {
       Timer t2("sort vector");
       sort(container_2.begin(), container_2.end());
    }

    {
       Timer t3("sort list");
       container_3.sort();
    }

    {
       Timer t4("sort deque");
       sort(container_4.begin(), container_4.end());
    }

}

#include <chrono>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

class Timer{

public:
    Timer(string name = "unnamed") : mName(name){ mStart = chrono::system_clock::now();}
    ~Timer(){cout<<"action "<<mName<<" took: "<<
             chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(
                     chrono::system_clock::now() - mStart).count()<<"ms"<<endl;}
private:
    chrono::system_clock::time_point mStart;
    string mName;
};