是否有 C++ function 对 std::stack 进行排序？

Question

我的代码中有一个std::stack ，我需要对其进行排序。 有没有内置的 function 可以做到这一点？ 由于std::stack没有std::end 。 我可以使用std::sort还是必须 go 以使用辅助堆栈对原始堆栈进行排序的相同旧方法？

Answer 1

std::stack不是容器，而是容器适配器。

因此，鉴于它的预期语义——

充当底层容器的包装器 - 仅提供一组特定的功能。

——这是一个你无法对其进行排序的功能。

由于构造函数将任何给定容器复制到堆栈中，直接对堆栈 object 进行排序的唯一方法是对底层容器成员 object 进行排序：

成员对象

Container c底层容器（受保护的成员对象）

要做到这一点，您需要从堆栈中派生一个新的自定义类型，所有令人头疼的问题都源自 class 涉及的标准容器。

Answer 2

可能有一个 std::stack::sort 模板使用两个辅助堆栈和多相合并排序（时间复杂度 O(n log(n))，见下文），或者该模板可能已经基于底层容器类型实现: std::deque、std::list 或 std::vector，因为可以为 std::stack 指定容器类型，例如：

    std::stack <int, std::vector<int>> mystack;

std::sort 可用于 std::deque 或 std::vector（两者都有随机访问迭代器），而 std::list::sort 可用于 std::list。 我不知道 std::stack 是否允许其他容器类型或自定义容器类型； 如果允许，这将导致尝试基于容器类型创建 std::stack::sort 的问题。

使用辅助堆栈对原始堆栈进行排序

具有一个辅助堆栈的堆栈排序具有 O(n^2) 时间复杂度。 具有两个辅助堆栈的堆栈排序，基于多相归并排序，具有 O(n log(n)) 时间复杂度，但代码复杂。 将堆栈移动到数组或向量，对数组或向量进行排序，然后创建一个新的排序堆栈会更快。

如果您对 3 个堆栈（原始堆栈和 2 个辅助堆栈）的多相合并排序感到好奇，我编写了链接到下面的示例。 这些使用基于数组的自定义堆栈容器，并且与数组上的标准合并排序一样快，但需要 2 个临时堆栈。

很久以前，多相合并排序被用于磁带驱动器。 一些磁带驱动器可以向后读取，以避免倒带时间，本质上使它们像容器一样堆叠（向前写入，向后读取）。 对于磁带驱动器，可以使用不同大小的文件标记或记录来指示运行结束，从而无需跟踪代码的运行边界。 许多商业多相归并排序程序的高级版本是专有的，随着磁带排序逐渐消失在历史中，这些知识基本上随着时间的推移而丢失。

https://stackoverflow.com/a/38419908/3282056

Answer 3

template <class T, class U, class Compare>
void sort_stack(std::stack<T,U> &stack, Compare comp)
{
    std::vector<T> tmp_container;
    tmp_container.reserve(stack.size());
    while(!stack.empty())
    {
        tmp_container.push_back(std::move(stack.top()));
        stack.pop();
    }
    std::sort(tmp_container.begin(), tmp_container.end(), comp);
    for(auto it:tmp_container)
    {
        stack.push(std::move(it));
    }
}
template <class T, class U>
void sort_stack(std::stack<T,U> &stack)
{
    sort_stack(stack, std::less<T>());
}

据我所知，没有办法就地对堆栈进行排序。 但一种解决方法是使用额外的空间。