如何用C ++编写一种通用的排序函数？

Question

有没有可能用C ++中的单个函数对自然意义上的所有数据进行排序？ 就我而言，我定义了一个基于模板数据类型的链表结构，并且我希望对该链表进行排序，无论它包含在数据中如何。

Answer 1

泛型的含义有多个维度：

1. 关于数据的通用
2. 关于容器的通用

首先是最容易解决的。 我们需要考虑排序需要什么：数据的严格弱排序 。 现在我们知道了需要提供给排序算法的函数的性质，并且需要一种传递函数的方法。 在C ++中，假定operator<实现这样的命令或将Functor传递给实现它的算法已成为一种规范。 因此签名将变为：

template<typename T, typename Comp = std::less<T>>
my_sort(my_list<T>& l, Comp c = Comp());

我们的排序算法必须执行另一项操作：交换元素。 因为我们在自己的小世界里，所以我们可以假设所有类型都有一个成员函数T::swap(T& rhs)来完成此任务。 在现实世界中，我们将使用自由函数std::swap （具有不合格的调用和using指令，但这是一个晦涩的技术性）。

第二个问题要棘手得多，您实际上不想解决它，因为您只希望您的排序算法可用于列表实现。 我鼓励您深入了解std :: sort及其要求，以了解为什么以这种方式实现了它，以及为什么它不适用于std::list 。

Answer 2

是的，您可以使用链接列表很自然地实现插入排序。 您可以编写具有与std :: sort相似的接口的模板化函数。

然后，您可以使用operator<来比较任何种类的元素或Compare函数。

您可以允许列表作为输入，并返回排序后的列表作为输出。

通过插入排序，复杂度将降至O(n^2) ，但这是IMO最简单的方法。 而且我认为如果没有随机访问容器，您将无法做得更好。 也许可以为列表实现合并排序。 似乎是一个不错的候选人。

或者，您可以将列表复制/移动到支持随机访问迭代器的结构中，并使用std::sort对其进行std::sort然后将其转换回列表。 从技术上讲，这将具有更好的复杂性，但是由于2次转换操作，常数因子相当大。 但是对于大名单，最终它将更快。