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C/C++ STL nth_element


C/C++ ソート


STL algrithm nth_element

 基本は分類を行う関数(ソートではない)の様である。テスト環境で試してみると想定に反して n番目指定に関係なく全ソートされている様だが、コンパイラの実装により動作が異なってくると思われ、移植性には要注意。

 VC++ で全ソートになるようだが、Turbo C++ でどのように動くか試して見たいと思う...何時か...。
 (Turbo C++ の STL 実装状況がよく判っていない。string の使い方も特殊なようなので心配になってきた)

 ※訂正:VC++ nth_element は全ソートしていません。(少量データはするよう(...に見える...)だが、データ量が大きくなるときっちりソートされてないことを確認。)

ソートテストで使用した関数サンプル

 ※このサンプルは、main_sort.cpp をメインとして分割(分割コンパイル)された一部。
 メイン、ヘッダー、共通関数等は、分割コンパイルの頁を参照。

sort_nth.cpp
※ソートするかどうかはコンパイラ次第。
//#include <iostream>
//#include <time.h>
//#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>   // プレディケート less<Type>() greater<Type>()
using namespace std;

#include "main_sort.h"

// -----------------------------------------
// ソート関数
// -----------------------------------------

/*****************************
nth_element 1,2
*****************************/
void nth_sort1(vector < int > & v) {             // 参考:0.7210
  dsp_arr(&v[0], (int)v.size());
  // ----------------------------
  nth_element(v.begin(), v.begin()+PARTIAL_SIZE, v.end());
//nth_element(v.begin(), v.begin()+PARTIAL_SIZE, v.end(), greater<int>());
  // ----------------------------
  dsp_arr(&v[0], (int)v.size());
}
void nth_sort2(vector < int > & v) {             // 参考:0.7310
  dsp_arr(&v[0], (int)v.size());
  // ----------------------------
  nth_element(v.begin(), v.begin()+PARTIAL_SIZE, v.end(), asc1_cmp);
//nth_element(v.begin(), v.begin()+PARTIAL_SIZE, v.end(), des1_cmp);
  // ----------------------------
  dsp_arr(&v[0], (int)v.size());
}
void nth_sort3(vector < int > & v) {             // 参考:0.6010
  dsp_arr(&v[0], (int)v.size());
  // ----------------------------
  nth_element(v.begin(), v.begin()+PARTIAL_SIZE, v.end(), asc2_cmp());
//nth_element(v.begin(), v.begin()+PARTIAL_SIZE, v.end(), des2_cmp());
  // ----------------------------
  dsp_arr(&v[0], (int)v.size());
}
※ちなみに STL の比較関数等は原則仕様が共通である。
※SIZE 10000, PARTIAL_SIZE 1000, RND_MAX 100 で実行。あれれ partial_sort の同一条件と比較して 約1/4以下で完了? 早いのか?
※訂正:VC++ で nth_element は完全ソートしていないことを確認。早い訳が理解できた。

表示サンプル:elements=10 n=4 昇順
※SIZE 10, PARTIAL_SIZE 4, RND_MAX 100 で実行している。
 41  67  34   0  69  24  78  58  62  64
  0  24  34  41  58  62  64  67  69  78
nth_element1       :       0.0100
  5  45  81  27  61  91  95  42  27  36
  5  27  27  36  42  45  61  81  91  95
nth_element2       :       0.0000
 91   4   2  53  92  82  21  16  18  95
  2   4  16  18  21  53  82  91  92  95
nth_element3       :       0.0100
続行するには何かキーを押してください . . .
※実際には partial sort として動作するらしいが、n番目以前(以降も)ソートされる保証は無く、n番目を境に値の大小を分類(仕分)するものらしい。(※内容非保証)

表示サンプル:elements=10 n=4 降順
 41  67  34   0  69  24  78  58  62  64
  0  24  34  41  58  62  64  67  69  78
nth_element1       :       0.0000
  5  45  81  27  61  91  95  42  27  36
  5  27  27  36  42  45  61  81  91  95
nth_element2       :       0.0100
 91   4   2  53  92  82  21  16  18  95
  2   4  16  18  21  53  82  91  92  95
nth_element3       :       0.0000
続行するには何かキーを押してください . . .
※VC++2005 では、指定 n番に関係なく、全部ソートしているようである。

想定する期待値 n=4 昇順 の場合
元: 41  67  34   0 <-|-> 69  24  78  58  62  64  // n=4 -> "|" が境
後: 34   0  24  41 <-|-> 67  69  78  58  62  64  // 4th を境に分類
※n番目を境とする単なる分類のみと考えておかないと、互換上の問題があるかも。
※この条件に一致すれば処理終了と考えると、手段を選ばず高速(非安定)でが良い?並びの安定性については案外難しいところがあるが、せっかくの STL コードの汎用化的には、パラメータ化されていた方が使いやすい。(早くて、安定で、コンパクトなのが最良…プログラムのアルゴリズムなんて如何でも良いってのが本音。)


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2008年07月22日(火) 03:13:10 Modified by cafeboy1




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