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function template
<algorithm>

std::sort

namespace std {
  template <class RandomAccessIterator>
  void sort(RandomAccessIterator first,
            RandomAccessIterator last);           // (1) C++03

  template <class RandomAccessIterator>
  constexpr void sort(RandomAccessIterator first,
                      RandomAccessIterator last); // (1) C++20

  template <class RandomAccessIterator, class Compare>
  void sort(RandomAccessIterator first,
            RandomAccessIterator last,
            Compare comp);                        // (2) C++03

  template <class RandomAccessIterator, class Compare>
  constexpr void sort(RandomAccessIterator first,
                      RandomAccessIterator last,
                      Compare comp);              // (2) C++20

  template <class ExecutionPolicy, class RandomAccessIterator>
  void sort(ExecutionPolicy&& exec,
            RandomAccessIterator first,
            RandomAccessIterator last);           // (3) C++17

  template <class ExecutionPolicy, class RandomAccessIterator, class Compare>
  void sort(ExecutionPolicy&& exec,
            RandomAccessIterator first,
            RandomAccessIterator last,
            Compare comp);                        // (4) C++17
}

概要

範囲を並べ替える

要件

RandomAccessIteratorValueSwappable の要求を満たしている必要がある。*first の型は MoveConstructibleMoveAssignable の要件を満たしている必要がある。

効果

[first,last) の範囲をソートする

戻り値

なし

計算量

  • C++03: 平均して約N log N (N == last - first) 回の比較
  • C++11以降: O(N log N) (N == last - first) 計算量での比較

備考

  • この関数には、特定のアルゴリズムで実装すべきという規定はない
  • 実装のアルゴリズムとしては、クイックソートの改良版であるイントロソートが使われることが多い
  • クイックソートは平均計算量がO(N Log N)だが、最悪計算量がO(n2)である。そのため、C++03の計算量要件には合致するが、C++11の要件には合致しない

基本的な使い方

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main()
{
  std::vector<int> v = {3, 1, 4, 2, 5};

  // 昇順に並べ替える
  std::sort(v.begin(), v.end());

  std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int x) {
    std::cout << x << std::endl;
  });
  std::cout << std::endl;

  // 降順に並べ替える
  std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) {
    return a > b;
  });
  // こちらでもよい
  // std::sort(v.begin(), v.end(), std::greater<int>{});

  std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int x) {
    std::cout << x << std::endl;
  });
}

出力

1
2
3
4
5

5
4
3
2
1

ユーザー定義型の配列を並べ替える (C++11)

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <tuple>

// 要素がひとつの場合
struct MyInt {
  int value;
};

bool operator<(const MyInt& a, const MyInt& b) noexcept {
  return a.value < b.value;
}

// 要素が複数の場合
struct Person {
  int id;
  int age;
  std::string name;
};

struct PersonLess { // 大小比較用の関数オブジェクトを定義することもできる
  bool operator()(const Person& a, const Person& b) const noexcept {
    // キーとして比較したい要素を列挙する
    return std::tie(a.id, a.age, a.name) < std::tie(b.id, b.age, b.name);
  }
};

int main() {
  std::vector<MyInt> v1 {
    MyInt{3},
    MyInt{1},
    MyInt{2},
  };
  std::sort(v1.begin(), v1.end());

  std::vector<Person> v2 {
    Person{3, 30, "Carol"},
    Person{1, 18, "Alice"},
    Person{2, 30, "Bob"},
  };
  std::sort(v2.begin(), v2.end(), PersonLess{});

  for (const MyInt& x : v1) {
    std::cout << x.value << std::endl;
  }
  std::cout << std::endl;

  for (const Person& x : v2) {
    std::cout << x.name << std::endl;
  }
}

出力

1
2
3

Alice
Bob
Carol

ユーザー定義型の配列を並べ替える (C++20)

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

// 要素がひとつの場合
struct MyInt {
  int value;

  friend auto operator<=>(const MyInt&, const MyInt&) = default;
};

// 要素が複数の場合
struct Person {
  int id;
  int age;
  std::string name;

  friend auto operator<=>(const Person&, const Person&) = default;
};

int main() {
  std::vector<MyInt> v1 {
    MyInt{3},
    MyInt{1},
    MyInt{2},
  };
  std::sort(v1.begin(), v1.end());

  std::vector<Person> v2 {
    Person{3, 30, "Carol"},
    Person{1, 18, "Alice"},
    Person{2, 30, "Bob"},
  };
  std::sort(v2.begin(), v2.end());

  for (const MyInt& x : v1) {
    std::cout << x.value << std::endl;
  }
  std::cout << std::endl;

  for (const Person& x : v2) {
    std::cout << x.name << std::endl;
  }
}

関連項目

参照