STL中關於list容器的sort函式詳解

因為在stl中stl_algo中提供有sort函式，他的函式原型：

template inline void sort(randomaccessiterator first, randomaccessiterator last);
template inline void sort(randomaccessiterator first, randomaccessiterator last,
compare comp);

我們看到關於迭代器都是 randomaccessiterator型別的，就是最高層次的指標，但是我們list中迭代器型別為：

typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category;

由於bidirectional_iterator_tag是random_access_iterator_tag的子類，不會傳遞呼叫random_access_iterator_tag版本的排序函式，那麼關於list中的sort函式的實現就放在了stl_list中來進行實現了

struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag {};

splice函式：在sort函式中使用到了這種過載型別

//將list &中i位置上的節點，插入到this的position位置之前，list &中i位置上的節點消失
void splice(iterator position, list&, iterator i)

swap函式，我們這裡使用乙個栗子來看一下swap函式，因為我最後沒有找到swap的原函式在**，函式可以實現將兩個list容器裡的所有內容互換（感覺只交換一下最後尾部的節點就好）

#include #include using namespace std;
int main()

merge函式：

//將list x的內容全部新增到當前操作的list中，並且按照順序進行插入
//前提是兩個list都是遞增排序的
template void list::merge(list& x) 
else
++first1;
if (first2 != last2) transfer(last1, first2, last2);
}

這裡要著重說一下，因為在list中進行轉移操作，都是指標的移動，而不知重新建造空間，使用建構函式，所以在merge函式執行完之後，list x中的內容全都會消失，只剩最後的指向自身的節點。

這裡實現的sort函式有點類似於歸併排序，但是很神奇的是，表面上看不出什麼限制，但是他的list陣列counter，每個裡面的元素最多都是2^i個，這裡我覺得也是理解的難點。

template void list::sort() 
carry.swap(counter[i]);                                          //carry不為空的話，那麼就將所有內容放到後面乙個counter中
if (i == fill) ++fill;                                           //說明前面的所有counter都進行了更新，那麼之前第fill中存在的元素個數為2^（fill+1)，所以上面一句話中開乙個新的counter來儲存，這裡來更新迴圈次數
} for (int i = 1; i < fill; ++i) counter[i].merge(counter[i-1]);     //最後合併所有的counter
swap(counter[fill-1]);
}

為什麼counter[i]最多儲存2^i個內容？

我認為這裡關鍵的位置就是!counter[i].empty()以及if(i==fill) ++fill，這裡因為每次carry都是攜帶乙個節點來，第一次迴圈不再陳述，假設為第二次迴圈，首先和counter[0]合併，然後counter[0]中內容為2個，執行一次swap，那麼carry中內容為2個，counter[0]為空，但是上次counter[0]的大小為1，那麼第一次迴圈的時候會滿足i==fill條件，fill會變為1，但是counter[1] 為空，所以後面會將carry中的兩個元素放入counter[1]中，依次這樣向上推進，向counter[2]中存放資料的時候一定是counter[0]含有乙個元素，counter[1]中含有兩個元素，當carry再次攜帶乙個元素來的時候，會將所有元素放入counter[2]中，counter[2]中含有4個元素

因為函式merge執行完後，元素都是有序的，那麼在最後進行合併的時候會非常省時，基本上就是歸併排序的思想。

我們可以來模擬一下這個過程，使用鍊錶：8 ，2 ，5， 1， 9, 7

第一次：carry = 8，但是counter[0]為空，那麼直接將carry放入到counter[0]中,i == fill,此時fill++

第二次：carry = 2，首先與counter[0]合併，counter[0] = ,carry = null,此時counter[1] = fill,直接將所有元素放入counter[1]中，counter[0] = null,counter[1] =

第三次：carry = 5，直接將5放入counter[0]中，因為counter[0]，為空

第四次：carry = 1,與counter[0]合併，生成序列，再與counter[1]合併，生成序列，將序列放入counter[2]中，前面全部為空

第五次：carry = 9，直接放入到counter[0]中

第六次：carry = 7，與counter[0]合併，且因為counter[1] = null，所以將合併的序列放入counter[1]中，形成

最後將counter[0]-counter[3]合併到counter[3]中，得到正確的序列

使用陣列簡化的歸併排序

《stl原始碼分析》侯捷著

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STL中的 list 容器詳解

STL順序容器 list

STL通用容器之 list 容器

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