Question

任何人都可以告诉我在std::sort()头文件中定义的<algorithm>函数中实现了哪种类型的排序技术（冒泡，插入，选择，快速，合并，计数......）？

Answer 1

std::sort的大多数实现都使用quicksort，（或者通常是一种混合算法，如introsort，它结合了quicksort，heapsort和插入排序）。

标准要求的唯一要求是std::sort按照指定的顺序以某种方式对数据进行排序，其复杂度约为O（N log（N））;它不能保证稳定。从技术上讲，introsort比quicksort更能满足复杂性要求，因为quicksort具有二次最坏情况时间。

Answer 2

C ++标准ISO / IEC 14882：2003

25.3.1.1排序
template<class RandomAccessIterator>
   void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
template<class RandomAccessIterator, class Compare>
   void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last,
          Compare comp);
1 效果：对元素进行排序   范围[第一，最后）。

2 复杂性：   大约N log N（其中N == last    - 首先）平均比较。

没有关于方法的信息，但复杂性总是N log N。

Answer 3

MSVC2013 STL中使用了三种算法，参考std::sort的源代码。

最有可能使用QuickSort或QuickSort IntroSort之间的变体。

如果递归过深，将在此处使用HeapSort。

否则将使用InsertSort。

Answer 4

可能std::sort的所有实现都使用 introsort （又名内省排序），这是一种结合了quicksort和heapsort的混合算法。实际上， introsort 是在1997年特别发明的，目的是在C ++ STL中进行高性能的实现。

标准要求的唯一内容是std::sort按照指定的排序以某种方式对数据进行排序，复杂度为 O（N log（N））;它不能保证稳定（如果需要，可以使用单独的std::stable_sort算法。）

从技术上讲，introsort比quicksort更能满足复杂性要求：这是因为在最坏的情况下，heapsort保证了 O（N log（N））的复杂性，而quicksort具有二次最坏情况时间。

然而，heapsort更慢＆＃39;比起平均情况下的快速排序，在某种意义上，heapsort执行 C * N log（N）而快速排序具有 D * N log（n）性能，其中 D 明显小于 C （数字 C 和 D 是常量）。换句话说，heapsort的每个比较开销高于快速排序。

为了充分利用这两个方面，introsort以quicksort -a递归算法开始，但是当递归深度过高时（这意味着它会进入退化的最坏情况行为），它切换到heapsort。

另请参阅David the Wikipedia entry for introsort或David Musser的original paper，他发明了特别针对STL的内容。

Answer 5

GCC 9.2.0 libstdc ++源确认为内向排序

其他have mentioned introsort，但这是libstc ++的一些证据，它是大多数Linux发行版中的默认C ++实现。

libstdc ++是GCC本身的一部分，因此我们将研究GCC源代码。

libstdc++-v3/include/std/algorithm是主要标头，包含：

#include <bits/stl_algobase.h>
#include <bits/stl_algo.h>

然后，bits/stl_algo.h包含排序重载的定义，其中之一是：

  /**
   *  @brief Sort the elements of a sequence.
   *  @ingroup sorting_algorithms
   *  @param  __first   An iterator.
   *  @param  __last    Another iterator.
   *  @return  Nothing.
   *
   *  Sorts the elements in the range @p [__first,__last) in ascending order,
   *  such that for each iterator @e i in the range @p [__first,__last-1),  
   *  *(i+1)<*i is false.
   *
   *  The relative ordering of equivalent elements is not preserved, use
   *  @p stable_sort() if this is needed.
  */
  template<typename _RandomAccessIterator>
    inline void
    sort(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last)
    {
      // concept requirements
      __glibcxx_function_requires(_Mutable_RandomAccessIteratorConcept<
        _RandomAccessIterator>)
      __glibcxx_function_requires(_LessThanComparableConcept<
        typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type>)
      __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
      __glibcxx_requires_irreflexive(__first, __last);

      std::__sort(__first, __last, __gnu_cxx::__ops::__iter_less_iter());
    }

所以我们看到这只是对输入进行了一系列的完整性检查，然后调用了defined in the same file的std::__sort：

  template<typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
    inline void
    __sort(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last,
       _Compare __comp)
    {
      if (__first != __last)
    {
      std::__introsort_loop(__first, __last,
                std::__lg(__last - __first) * 2,
                __comp);
      std::__final_insertion_sort(__first, __last, __comp);
    }
    }

我将在这里停止，我们到达了一个名为std::__introsort_loop的标识符，其余的实现都在同一个文件上，如果有人仍有疑问。

GDB也应可以逐步调试到std::sort中而无需在Ubuntu 18.04中进行任何进一步的设置，如What is the underlying data structure of a STL set in C++?中对std::set所述：

C ++ 17并行排序

我们现在也有并行排序，因此值得一看的是如何进行：Are C++17 Parallel Algorithms implemented already?

如上面的答案中所述，该实现依赖于一个外部库：Intel Thread Building Blocks：https://github.com/intel/tbb

Answer 6

你的意思是std :: sort？如果是这样，它可以以他们想要的任何方式实现。它可能是快速排序，但可能是基数或其他东西。只要它产生一个至少为O（n log n）的排序列表，实现就可以了，afaik。

Answer 7

只是一些实证结果：

我使用stump :: sort（VS2008工具链）将使用numpy 1.9.2 sort的python脚本翻译成C ++。

当我使用numpy.sort参数kind =＆＃39; mergesort＆＃39;时，我只能在python和C ++方面获得相同的结果。当kind =＆＃39; quicksort＆＃39;对于具有相同键的元素，我得到不同的相对排序。或亲切=＆＃39; heapsort＆＃39;。所以我想至少对于VS2008 std :: sort附带的STL版本使用mergesort。

在std :: sort（）中使用哪种类型的排序？

7 个答案: