C++11标准模板（STL）- 算法（std::partition）

定义于头文件 

算法库提供大量用途的函数（例如查找、排序、计数、操作），它们在元素范围上操作。注意范围定义为 [first, last) ，其中 last 指代要查询或修改的最后元素的后一个元素。

将范围中的元素分为两组

std::partition

1) 重排序范围 [first, last) 中的元素，使得谓词 p 对其返回 true 的元素前于谓词 p 对其返回 false 的元素。不保持相对顺序。

2) 同 (1) ，但按照 policy 执行。此重载仅若 std::is_execution_policy_v> 为 true 才参与重载决议。

参数

返回值

指向第二组元素首元素的迭代器。

复杂度

给定 N = std::distance(first,last) ，

1) 准确 N 次应用谓词。若 ForwardIt 满足遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 的要求则至多交换 N/2 次，否则至多交换 N 次。

2) O(N log N) 次交换， and O(N) 次应用谓词。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

• 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 为标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ，行为是实现定义的。
• 若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

可能的实现

template<class ForwardIt, class UnaryPredicate>
ForwardIt partition(ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p)
{
    first = std::find_if_not(first, last, p);
    if (first == last) return first;
 
    for (ForwardIt i = std::next(first); i != last; ++i) {
        if (p(*i)) {
            std::iter_swap(i, first);
            ++first;
        }
    }
    return first;
}

调用示例

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <vector>
#include <iterator>
 
using namespace std;
 
struct Cell
{
    int x;
    int y;
 
    Cell &operator +=(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }
 
    bool operator <(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y < cell.y;
        }
        else
        {
            return x < cell.x;
        }
    }
};
 
std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{
    os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";
    return os;
}
 
template <class ForwardIt>
void quicksort(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
    if (first == last)
    {
        return ;
    }
 
    auto pivot = *std::next(first, std::distance(first, last) / 2);
    auto func1 = [pivot](const decltype(pivot) & em)
    {
        return em < pivot;
    };
 
    ForwardIt middle1 = std::partition(first, last, func1);
 
    auto func2 = [pivot](const decltype(pivot) & em)
    {
        return !(pivot < em);
    };
 
    ForwardIt middle2 = std::partition(middle1, last, func2);
    quicksort(first, middle1);
    quicksort(middle2, last);
    return;
}
 
int main()
{
    std::cout.setf(std::ios_base::boolalpha);
 
    auto func1 = [](Cell & cell, const Cell & t)
    {
        cell += t;
        return cell;
    };
 
    Cell cell{99, 100};
    Cell t{2, 3};
    auto func2 = std::bind(func1, cell, t);
 
    vector<Cell> cells(8);
    std::generate(cells.begin(), cells.end(), func2);
    std::cout << "cells :               ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
 
    auto is_even = [](const Cell & cell)
    {
        return cell.x % 2 == 1 && cell.y % 2 == 1;
    };
    std::cout << "is_partitioned:       " << std::is_partitioned(cells.begin(), cells.end(), is_even);
    std::cout << std::endl << std::endl;
 
    std::partition(cells.begin(), cells.end(), is_even);
    std::cout << "cells :               ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "is_partitioned:       " << std::is_partitioned(cells.begin(), cells.end(), is_even);
    std::cout << std::endl << std::endl;
 
    std::reverse(cells.begin(), cells.end());
    std::cout << "cells :               ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "is_partitioned:       " << std::is_partitioned(cells.begin(), cells.end(), is_even);
    std::cout << std::endl << std::endl;
 
    quicksort(std::begin(cells), std::end(cells));
    std::cout << "Sorted using quicksort:   ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

输出