`std::partition()` 的时间复杂度

Posted 2023-02-22

【中文标题】`std::partition()` 的时间复杂度

【英文标题】：Time complexity of `std::partition()`

【发布时间】：2016-02-03 03:30:45

【问题描述】：

根据cppreference：

复杂性 恰好std::distance(first,last) 谓词的应用程序和最多std::distance(first,last) 交换。如果 ForwardIt 最多满足 BidirectionalIterator 的要求 std::distance(first,last)/2 交换完成。

我查看了底部的示例实现：

template<class ForwardIt, class UnaryPredicate>
ForwardIt partition(ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p)

    if (first == last) return first;
    ForwardIt part(first++);
    if (first == last) return p(*part) ? first : part;
    while (first != last) 
        if (p(*part))
            ++part;
        else if (p(*first)) 
            iter_swap(part, first);
            ++part;
        
        ++first;
    
    return part;

我认为它最多执行 std::distance(first,last)/2 交换而不是 std::distance(first,last)。没有？

【问题讨论】：

对于 Alf 的答案示例，[0,1,1,1,1,1,…] 和谓词 _ != 0。

请注意，这个实现是错误的，因为它调用谓词的次数太多了。

@T.C. ehhh，不是这样的。它恰好调用了 N 次

@AlexeyAndronov 不，循环的每次迭代都可以调用谓词两次。

@T.C.哦，你是对的

【参考方案1】：

这似乎是非双向迭代器的实现，仅用于向前。仅通过 n 个项目的序列前进，至少需要 n-1 次交换才能将单个非 p 项目从开始移动到结束。使用双向迭代器，可以从两端向内工作。

【讨论】：

双向迭代器的 libstdc++ 实现可以在例如stl_algo.h, line 1487 中找到（就在前向迭代器的下方）。