是否有 C++ function 對 std::stack 進行排序？

Question

我的代碼中有一個std::stack ，我需要對其進行排序。 有沒有內置的 function 可以做到這一點？ 由於std::stack沒有std::end 。 我可以使用std::sort還是必須 go 以使用輔助堆棧對原始堆棧進行排序的相同舊方法？

Answer 1

std::stack不是容器，而是容器適配器。

因此，鑒於它的預期語義——

充當底層容器的包裝器 - 僅提供一組特定的功能。

——這是一個你無法對其進行排序的功能。

由於構造函數將任何給定容器復制到堆棧中，直接對堆棧 object 進行排序的唯一方法是對底層容器成員 object 進行排序：

成員對象

Container c底層容器（受保護的成員對象）

要做到這一點，您需要從堆棧中派生一個新的自定義類型，所有令人頭疼的問題都源自 class 涉及的標准容器。

Answer 2

可能有一個 std::stack::sort 模板使用兩個輔助堆棧和多相合並排序（時間復雜度 O(n log(n))，見下文），或者該模板可能已經基於底層容器類型實現: std::deque、std::list 或 std::vector，因為可以為 std::stack 指定容器類型，例如：

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

std::sort 可用於 std::deque 或 std::vector（兩者都有隨機訪問迭代器），而 std::list::sort 可用於 std::list。 我不知道 std::stack 是否允許其他容器類型或自定義容器類型； 如果允許，這將導致嘗試基於容器類型創建 std::stack::sort 的問題。

使用輔助堆棧對原始堆棧進行排序

具有一個輔助堆棧的堆棧排序具有 O(n^2) 時間復雜度。 具有兩個輔助堆棧的堆棧排序，基於多相歸並排序，具有 O(n log(n)) 時間復雜度，但代碼復雜。 將堆棧移動到數組或向量，對數組或向量進行排序，然后創建一個新的排序堆棧會更快。

如果您對 3 個堆棧（原始堆棧和 2 個輔助堆棧）的多相合並排序感到好奇，我編寫了鏈接到下面的示例。 這些使用基於數組的自定義堆棧容器，並且與數組上的標准合並排序一樣快，但需要 2 個臨時堆棧。

很久以前，多相合並排序被用於磁帶驅動器。 一些磁帶驅動器可以向后讀取，以避免倒帶時間，本質上使它們像容器一樣堆疊（向前寫入，向后讀取）。 對於磁帶驅動器，可以使用不同大小的文件標記或記錄來指示運行結束，從而無需跟蹤代碼的運行邊界。 許多商業多相歸並排序程序的高級版本是專有的，隨着磁帶排序逐漸消失在歷史中，這些知識基本上隨着時間的推移而丟失。

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>());
}

據我所知，沒有辦法就地對堆棧進行排序。 但一種解決方法是使用額外的空間。