Как я могу сортировать два вектора одинаково, с критериями, которые используют только один из векторов?
Как я могу сортировать два вектора одинаково, с критериями, которые используют только один из векторов?
Например, предположим, что у меня есть два вектора одинакового размера:
vector<MyObject> vectorA;
vector<int> vectorB;
Затем я сортирую vectorA
, используя некоторую функцию сравнения. Эта сортировка переупорядочена vectorA
. Как я могу применить одно и то же переупорядочение к vectorB
?
Один из вариантов заключается в создании структуры:
struct ExampleStruct {
MyObject mo;
int i;
};
а затем отсортировать вектор, содержащий содержимое vectorA
и vectorB
, зашифрованный в один вектор:
// vectorC[i] is vectorA[i] and vectorB[i] combined
vector<ExampleStruct> vectorC;
Это не похоже на идеальное решение. Существуют ли другие варианты, особенно в С++ 11?
Ответы
Ответ 1
Поиск перестановки сортировки
Учитывая std::vector<T>
и сравнение для T
', мы хотим найти перестановку, которую вы использовали бы, если бы вы отсортировали вектор, используя это сравнение.
template <typename T, typename Compare>
std::vector<std::size_t> sort_permutation(
const std::vector<T>& vec,
Compare& compare)
{
std::vector<std::size_t> p(vec.size());
std::iota(p.begin(), p.end(), 0);
std::sort(p.begin(), p.end(),
[&](std::size_t i, std::size_t j){ return compare(vec[i], vec[j]); });
return p;
}
Применение перестановки сортировки
Учитывая std::vector<T>
и перестановку, мы хотим иметь возможность создавать новый std::vector<T>
, который переупорядочивается в соответствии с перестановкой.
template <typename T>
std::vector<T> apply_permutation(
const std::vector<T>& vec,
const std::vector<std::size_t>& p)
{
std::vector<T> sorted_vec(vec.size());
std::transform(p.begin(), p.end(), sorted_vec.begin(),
[&](std::size_t i){ return vec[i]; });
return sorted_vec;
}
Вы можете, конечно, изменить apply_permutation
, чтобы мутировать вектор, который вы ему даете, а не возвращать новую отсортированную копию. Этот подход по-прежнему является линейной временной сложностью и использует один бит для каждого элемента в вашем векторе. Теоретически, это все еще линейная пространственная сложность; но на практике, когда sizeof(T)
велико, сокращение использования памяти может быть весьма значительным. (Подробнее)
template <typename T>
void apply_permutation_in_place(
std::vector<T>& vec,
const std::vector<std::size_t>& p)
{
std::vector<bool> done(vec.size());
for (std::size_t i = 0; i < vec.size(); ++i)
{
if (done[i])
{
continue;
}
done[i] = true;
std::size_t prev_j = i;
std::size_t j = p[i];
while (i != j)
{
std::swap(vec[prev_j], vec[j]);
done[j] = true;
prev_j = j;
j = p[j];
}
}
}
Пример
vector<MyObject> vectorA;
vector<int> vectorB;
auto p = sort_permutation(vectorA,
[](T const& a, T const& b){ /*some comparison*/ });
vectorA = apply_permutation(vectorA, p);
vectorB = apply_permutation(vectorB, p);
Ресурсы
Ответ 2
Сортировка на месте с использованием перестановки
Я бы использовал такую перестановку, как Timothy, хотя, если ваши данные слишком велики, и вы не хотите выделять больше памяти для отсортированного вектора, вы должны сделать это на месте. Ниже приведен пример O (n) (линейной сложности) сортировки на месте с использованием перестановки:
Трюк заключается в том, чтобы получить перестановку и обратную перестановку, чтобы знать, куда помещать данные, перезаписываемые последним шагом сортировки.
template <class K, class T>
void sortByKey(K * keys, T * data, size_t size){
std::vector<size_t> p(size,0);
std::vector<size_t> rp(size);
std::vector<bool> sorted(size, false);
size_t i = 0;
// Sort
std::iota(p.begin(), p.end(), 0);
std::sort(p.begin(), p.end(),
[&](size_t i, size_t j){ return keys[i] < keys[j]; });
// ----------- Apply permutation in-place ---------- //
// Get reverse permutation item>position
for (i = 0; i < size; ++i){
rp[p[i]] = i;
}
i = 0;
K savedKey;
T savedData;
while ( i < size){
size_t pos = i;
// Save This element;
if ( ! sorted[pos] ){
savedKey = keys[p[pos]];
savedData = data[p[pos]];
}
while ( ! sorted[pos] ){
// Hold item to be replaced
K heldKey = keys[pos];
T heldData = data[pos];
// Save where it should go
size_t heldPos = rp[pos];
// Replace
keys[pos] = savedKey;
data[pos] = savedData;
// Get last item to be the pivot
savedKey = heldKey;
savedData = heldData;
// Mark this item as sorted
sorted[pos] = true;
// Go to the held item proper location
pos = heldPos;
}
++i;
}
}
Ответ 3
Я хотел бы внести свой вклад с расширением, которое я придумал.
Цель состоит в том, чтобы иметь возможность сортировать несколько векторов одновременно с помощью простого синтаксиса.
sortVectorsAscending(criteriaVec, vec1, vec2, ...)
Алгоритм такой же, как тот, который предложил Тимоти, но используя вариативные шаблоны, поэтому мы можем сортировать несколько векторов произвольных типов при одном и том же время.
Здесь фрагмент кода:
template <typename T, typename Compare>
void getSortPermutation(
std::vector<unsigned>& out,
const std::vector<T>& v,
Compare compare = std::less<T>())
{
out.resize(v.size());
std::iota(out.begin(), out.end(), 0);
std::sort(out.begin(), out.end(),
[&](unsigned i, unsigned j){ return compare(v[i], v[j]); });
}
template <typename T>
void applyPermutation(
const std::vector<unsigned>& order,
std::vector<T>& t)
{
assert(order.size() == t.size());
std::vector<T> st(t.size());
for(unsigned i=0; i<t.size(); i++)
{
st[i] = t[order[i]];
}
t = st;
}
template <typename T, typename... S>
void applyPermutation(
const std::vector<unsigned>& order,
std::vector<T>& t,
std::vector<S>&... s)
{
applyPermutation(order, t);
applyPermutation(order, s...);
}
template<typename T, typename Compare, typename... SS>
void sortVectors(
const std::vector<T>& t,
Compare comp,
std::vector<SS>&... ss)
{
std::vector<unsigned> order;
getSortPermutation(order, t, comp);
applyPermutation(order, ss...);
}
// make less verbose for the usual ascending order
template<typename T, typename... SS>
void sortVectorsAscending(
const std::vector<T>& t,
std::vector<SS>&... ss)
{
sortVectors(t, std::less<T>(), ss...);
}
Протестируйте его в Ideone.
Я объясняю это немного лучше в этом сообщении в блоге.
Ответ 4
Код:
std::vector<MyObject> vectorA;
std::vector<int> vectorB;
struct less_than_int
{
inline bool operator() (const std::pair<MyObject,int>& a, const std::pair<MyObject,int>& b)
{
return (a.second < b.second);
}
};
sortVecPair(vectorA, vectorB, less_than_int());
// make sure vectorA and vectorB are of the same size, before calling function
template <typename T, typename R, typename Compare>
sortVecPair(std::vector<T>& vecA, std::vector<R>& vecB, Compare cmp)
{
std::vector<pair<T,R>> vecC;
vecC.reserve(vecA.size());
for(int i=0; i<vecA.size(); i++)
{
vecC.push_back(std::make_pair(vecA[i],vecB[i]);
}
std::sort(vecC.begin(), vecC.end(), cmp);
vecA.clear();
vecB.clear();
vecA.reserve(vecC.size());
vecB.reserve(vecC.size());
for(int i=0; i<vecC.size(); i++)
{
vecA.push_back(vecC[i].first);
vecB.push_back(vecC[i].second);
}
}
Ответ 5
Я предполагаю, что vectorA и vectorB имеют одинаковые длины. Вы можете создать еще один вектор, позвоните ему pos, где:
pos[i] = the position of vectorA[i] after sorting phase
а затем вы можете сортировать vectorB с помощью pos, т.е. создавать vectorBsorted, где:
vectorBsorted[pos[i]] = vectorB[i]
а затем vectorBsorted сортируется по той же перестановке индексов, что и vectorA.
Ответ 6
Я не уверен, что это работает, но я бы использовал что-то вроде этого. Например, чтобы отсортировать два вектора, я бы использовал метод сортировки пузырьков спуска и векторные пары.
Для нисходящей сортировки пузырьков я создам функцию, которая требует векторную пару.
void bubbleSort(vector< pair<MyObject,int> >& a)
{
bool swapp = true;
while (swapp) {
int key;
MyObject temp_obj;
swapp = false;
for (size_t i = 0; i < a.size() - 1; i++) {
if (a[i].first < a[i + 1].first) {
temp_obj = a[i].first;
key = a[i].second;
a[i].first = a[i + 1].first;
a[i + 1].first = temp_obj;
a[i].second = a[i + 1].second;
a[i + 1].second = key;
swapp = true;
}
}
}
}
После этого я поместил бы ваши 2 векторных значения в одну пару векторов. Если вы можете одновременно добавить значения, используйте эту функцию, а затем вызовите функцию сортировки пузырьков.
vector< pair<MyObject,int> > my_vector;
my_vector.push_back( pair<MyObject,int> (object_value,int_value));
bubbleSort(my_vector);
Если вы хотите использовать значения после добавления к вашим 2 векторам, вы можете использовать это, а затем вызвать функцию сортировки пузырьков.
vector< pair<MyObject,int> > temp_vector;
for (size_t i = 0; i < vectorA.size(); i++) {
temp_vector.push_back(pair<MyObject,int> (vectorA[i],vectorB[i]));
}
bubbleSort(temp_vector);
Надеюсь, это поможет.
С Уважением,
Джанер
Ответ 7
С range-v3 это просто, сортируйте представление в формате zip:
std::vector<MyObject> vectorA = /*..*/;
std::vector<int> vectorB = /*..*/;
ranges::v3::sort(ranges::view::zip(vectorA, vectorB));
или явно использовать проекцию:
ranges::v3::sort(ranges::view::zip(vectorA, vectorB),
std::less<>{},
[](const auto& t) -> decltype(auto) { return std::get<0>(t); });
демонстрация
Ответ 8
Внедрить operator<
для ExampleStruct
bool operator<(ExampleStruct const& es1, ExampleStruct const& es2) {
return es1.i < es2.i;
}
Затем просто используйте std::sort
для vectorC
.
std::sort(vectorC.begin(), vectorC.end());