std::partial_sort_copy

在标头 `<algorithm>` 定义
template< class InputIt, class RandomIt > RandomIt partial_sort_copy( InputIt first, InputIt last, RandomIt d_first, RandomIt d_last );	(1)	(C++20 起为 `constexpr`)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class RandomIt > RandomIt partial_sort_copy( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, RandomIt d_first, RandomIt d_last );	(2)	(C++17 起)
template< class InputIt, class RandomIt, class Compare > RandomIt partial_sort_copy( InputIt first, InputIt last, RandomIt d_first, RandomIt d_last, Compare comp );	(3)	(C++20 起为 `constexpr`)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class RandomIt, class Compare > RandomIt partial_sort_copy( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, RandomIt d_first, RandomIt d_last, Compare comp );	(4)	(C++17 起)

以升序排序范围 [first, last) 中的某些元素，存储结果于范围 [d_first, d_last)。

至多将 d_last - d_first 个元素有序放置到范围 [d_first, d_first + n) 中。其中 n 是要排序的元素数（std::min(std::distance(first, last), d_last - d_first)）。不保证保持相等元素的顺序。

1) 按 operator< (C++20 前)std::less{} (C++20 起) 进行排序。

3) 按 comp 进行排序。

2,4) 同 (1,3)，但按照 policy 执行。

这些重载只有在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>	(C++20 起)

是 true 时时才会参与重载决议。

如果 *first 不可写入 d_first，那么程序非良构。

如果满足以下任意条件，那么行为未定义：

*d_first 的类型不可交换 (Swappable) 。	(C++11 前)
`RandomIt` 不可交换值 (ValueSwappable) 。 d_first 的类型不可移动构造 (MoveConstructible) 。 d_first 的类型不可移动赋值 (MoveAssignable) 。	(C++11 起)

参数

first, last	-	要排序的元素范围
d_first, d_last	-	定义目标范围的随机访问迭代器
policy	-	所用的执行策略。细节见执行策略。
comp	-	比较函数对象（即满足比较 (Compare) 概念的对象），在第一参数小于（即先序于）第二参数时返回 true。比较函数的签名应等价于如下： bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b); 虽然签名不必有 `const&`，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须接受（可为 const 的）类型 `Type1` 与 `Type2` 的值，无关乎值类别（从而不允许 `Type1&` ，也不允许 `Type1`，除非 `Type1` 的移动等价于复制 (C++11 起)）。类型 Type1 与 Type2 必须使得 RandomIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。
类型要求
- `InputIt` 必须满足老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 。
- `ForwardIt` 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 。
- `RandomIt` 必须满足老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 。
- `Compare` 必须满足比较 (Compare) 。

返回值

指向定义已排序范围上界的元素的迭代器，即 d_first + std::min(std::distance(first, last), d_last - d_first)。

复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first, last)，$\scriptsize D$ $D$ 为 d_last - d_first：

1,2) 应用大约

N\cdotlog(min(N,D))

次 operator< (C++20 前)std::less{} (C++20 起) 进行比较。

3,4) 应用大约

N\cdotlog(min(N,D))

次比较函数 comp。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

参阅 libstdc++ 与 libc++ 中的实现。

示例

下列代码排序 int 的 vector 并将它们复制到较小和较大的 vector 中。

运行此代码

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <string_view>
#include <type_traits>
#include <vector>
 
void println(std::string_view rem, const auto& v)
{
    std::cout << rem;
    if constexpr (std::is_scalar_v<std::decay_t<decltype(v)>>)
        std::cout << v;
    else
        for (int e : v)
            std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    const auto v0 = {4, 2, 5, 1, 3};
    std::vector<int> v1{10, 11, 12};
    std::vector<int> v2{10, 11, 12, 13, 14, 15, 16};
    std::vector<int>::iterator it;
 
    it = std::partial_sort_copy(v0.begin(), v0.end(), v1.begin(), v1.end());
    println("以升序写入较小 vector 得到: ", v1);
 
    if (it == v1.end())
        println("返回值为末尾迭代器", ' ');
 
    it = std::partial_sort_copy(v0.begin(), v0.end(), v2.begin(), v2.end(),
                                std::greater<int>());
 
    println("以降序写入较大 vector 得到: ", v2);
    println("返回值迭代器指向 ", *it);
}

输出：

以升序写入较小 vector 得到: 1 2 3
返回值为末尾迭代器
以降序写入较大 vector 得到: 5 4 3 2 1 15 16
返回值迭代器指向 15

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
P0896R4	C++98	*first 不需要可写入 d_first	不可写入时程序非良构

参阅

partial_sort	排序一个范围的前 N 个元素 (函数模板)
sort	将范围按升序排序 (函数模板)
stable_sort	将范围内的元素排序，同时保持相等的元素之间的顺序 (函数模板)
ranges::partial_sort_copy (C++20)	对范围内的元素进行复制并部分排序 (niebloid)

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