Question

以下是该方案：

void quicksort(void *data, size_t size);
void mergesort(void *data, size_t size);
void heapsort(void *data, size_t size);


size_t binary_search(void *data, size_t size, size_t key)
{
    // Usual binary search implementation
    // ...
    return 0; // just a placeholder
}

我希望用户指定用于对数据进行排序的算法，然后根据该排序算法进行排序，然后调用二进制搜索以搜索该数据中的密钥。

如何对用户实施这种强加的最低责任？

Answer 1

您问题的具体说明：

不要混合排序和搜索。

首先，线性搜索是O（N），而sort_and_search最多是O（N log N），即线性搜索会更快。只有在已经排序的数据上多次搜索时，二进制搜索才是算法的好选择。

其次，您注意到调用者需要控制排序算法。为什么不让呼叫者这样做：

quicksort(data,size);
size_t result = binary_search(data,size);

概括：使用你的例子的方法：

（1）Functor参数，如Naveen所示

这会使sort_and_search成为一个模板，这可能不适合某些用途。但它是一种类似的常见模式。这个解决方案的优点是当binary_search对functor进行很多短调用时（在这种情况下它不会），这是额外的优化可能性。缺点是如果sort_and_search本身具有较大的主体，则生成的代码量。

（2）功能指针，如roe
所示虽然这看起来像“C-ish”，但它是一个简单，直截了当的解决方案。缺点：您无法对sort函数进行参数化（例如，通过指定如何在二进制排序中选择一个pivot）。

（3）多态性
基本上你：

定义一个抽象基类

 struct ISort
 {
    virtual void Sort(void * data, size_t size) = 0;  
    virtual ~ISortData() {}      
 }

从中继承具体实现：

struct BinarySort : public ISort { ... }
struct MergeSort  : public ISort { ... }
struct HeapSort   : public ISort { ... }

并将排序作为参数提供给sort_and_search：

size_t sort_and_search(void * data, size_t size, ISort & sort);

优点/缺点：绑定通常在运行时发生。这强烈隔离了排序和搜索实现（它们可以驻留在不同的二进制文件中）。但是，呼叫开销明显大于

的情况

更多说明：(void * data, size_t size)界面

此界面不提供类型安全性。它可以工作，但编译器无法告诉您何时传递无效参数。

STL在这里应用了三个概括：

使元素类型成为模板参数：

 template <typename T>
 size_t sas(T * values, size_t count)

这提供了类型检查，并支持类型为T的重载比较运算符。

使用迭代器而不是数组：

它们弄乱了语法，但它允许算法在没有连续存储的容器上工作。此外，您可以将容器视为单个实体，而不是指针和调用者必须匹配的计数。

可选的比较函子：

包含用于比较的仿函数的可选参数。这允许在相同类型T上使用不同的排序条件。

Answer 2

我建议接受一个仿函数作为binary_search的参数。用户需要编写结构并为operator()提供实现。在operator()内，他可以使用他喜欢的任何方法进行排序。这种方法与标准库中使用的方法类似。

修改

示例代码：

void quicksort(void *data, size_t size) { } void mergesort(void* data, size_t size) { } struct QuickSort { void operator()(void* data, size_t size) const { quicksort(data,size); } }; struct MergeSort { void operator()(void* data, size_t size) const { mergesort(data,size); } }; template<typename Functor> size_t binary_search(void *data, size_t size, size_t key, Functor sort) { sort(data, size); //Rest of the code return 0; } int main() { binary_search(NULL,0, 0, QuickSort()); binary_search(NULL,0, 0, MergeSort()); return 0; }

Answer 3

如果要提供一组用于排序的函数，并在搜索前在binary_search函数中进行排序，请尝试以下操作：

void quicksort(void *data, size_t size);
void mergesort(void *data, size_t size);
void heapsort(void *data, size_t size);

size_t binary_search(void *data, size_t size, size_t key, void(*algorithm)(void*,size_t) = &quicksort)
{
    alogrithm(data,size); // sort it..
    // Usual binary search implementation
    return 0; // just a placeholder
}

这是一个C风格的解决方案，添加了C ++的默认参数，让用户根本不指定任何内容。要使用更多C ++，您的算法应该是Naveen建议的算子，并让用户指定其中一个。虽然这将消耗更多内存并导致一个间接（和缓存未命中），因为'operator（）'必然是虚拟的，但这可能是微不足道的。或者你可以模板化，在这种情况下你将只使用更多的代码。仿函数具有额外的好处，您可以参数化算法（例如，升序或降序）。

也就是说，感觉这是一种奇怪的方式，让'binary_search'进行排序。我强加了数据必须排序的限制，因为排序已排序的数据是浪费时间（例如，如果您进行多次搜索）。此外，快速排序在排序数据上趋于O（n ^ 2）。

如何在C ++中实现方法选择器类型的模式？

3 个答案: