使用迭代器和向量的插入排序实现

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用迭代器和向量的插入排序实现

【英文标题】：Insertion sort implementation using iterators and vectors

【发布时间】：2020-08-01 14:42:15

【问题描述】：

我正在尝试使用迭代器来实现插入排序算法，但它似乎并没有像我想象的那样工作......你对如何实现它有任何想法吗？

另外，我不能使用像这样的代码：https://www.geeksforgeeks.org/insertion-sort-using-c-stl/，因为我打算制作一个动画，它会变得更复杂。

这是我目前的源代码：

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



int main()

    
    std::vector<int> seq =  5, 4, 3, 2, 1 ;
    
    
    std::vector<int>::iterator itj;
    std::vector<int>::iterator leftmost;
    
    // insertion sort
    for (std::vector<int>::iterator iti = seq.begin() + 1; iti != seq.end(); iti = std::next(iti))
    
        itj = std::prev(iti);
        leftmost = iti;
        
        while (std::distance(seq.begin(), itj) >= 0 && *itj > *leftmost)
           
            std::next(itj) = itj;
            itj = prev(itj);
        
        std::next(itj) = leftmost;
    
    
    // printing 
    for (std::vector<int>::iterator iti = seq.begin(); iti != seq.end(); iti = std::next(iti))
    
        std::cout << *iti << " ";
    
    

【问题讨论】：

糟糕，我刚刚意识到您分享的链接有一个使用rotate 的实现。你能解释一下为什么这对你的情况不起作用。你想要一个以某种方式扩展插入排序的算法吗？

是的，有点……所以目前，我正在尝试使用 sfml 为该算法制作可视化。

A much better discussion on sorting algorithms.

您需要具体说明您的算法应该做什么。话虽如此，如果可能，您应该将排序逻辑与其他逻辑分开（除非它是排序算法的一部分）。

@DanielCalota 如果你转到我在 cmets 中的 *** 链接，最重要的是摆脱这个测试：*itj > *leftmost，而是调用一个返回 true 或 @ 的函数987654327@ 取决于左侧值是否放在右侧值之前。在该函数中，除了返回值之外，您还可以执行任何其他操作。此外，那个 geeksforgeeks 网站——不要从那里获取代码示例，因为它们中的大多数都很糟糕。

【参考方案1】：

这是一个非常优雅的插入排序实现，它使用直接从rotate 上的参考页面提取的迭代器：

// insertion sort
for (auto i = v.begin(); i != v.end(); ++i) 
    std::rotate(std::upper_bound(v.begin(), i, *i), i, i+1);

您所要做的就是了解std::rotate 的工作原理，这将变得很容易理解。 （无论如何，rotate 是一个非常强大的算法，您应该对此感到满意）。

【参考方案2】：

这是取自 SGI STL¹ 的implementation：

template<class Random_it, class T>
void unguarded_linear_insert(Random_it last, T val) 
    auto next = last;
    --next;
    while (val < *next) 
        *last = *next;
        last = next;
        --next;
    
    *last = val;


template<class Random_it>
void linear_insert(Random_it first, Random_it last) 
    auto val = *last;
    if (val < *first) 
        std::copy_backward(first, last, last + 1);
        *first = val;
    
    else
        unguarded_linear_insert(last, val);


template<class Random_it>
void insertion_sort(Random_it first, Random_it last) 
    if (first == last)
        return;
    for (auto i = first + 1; i != last; ++i)
        linear_insert(first, i);

注意val < *first 条件和std::copy_backward 如何用于简化unguarded_linear_insert 内的循环：只有一个 条件，即val < *next 可以在该循环中检查。

¹同样的implementation可以在libstdc++中找到。