使用迭代器和向量的插入排序實現

Question

我正在嘗試使用迭代器實現插入排序算法，但它似乎並沒有像我想象的那樣工作......你對如何實現它有任何想法嗎？

另外，我不能使用這樣的代碼： https://www.geeksforgeeks.org/insertion-sort-using-c-stl/因為我打算制作一個 animation，它會變得更加復雜。

到目前為止，這是我的源代碼：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>



int main()
{
    
    std::vector<int> seq = { 5, 4, 3, 2, 1 };
    
    
    std::vector<int>::iterator itj;
    std::vector<int>::iterator leftmost;
    
    // insertion sort
    for (std::vector<int>::iterator iti = seq.begin() + 1; iti != seq.end(); iti = std::next(iti))
    {
        itj = std::prev(iti);
        leftmost = iti;
        
        while (std::distance(seq.begin(), itj) >= 0 && *itj > *leftmost)
        {   
            std::next(itj) = itj;
            itj = prev(itj);
        }
        std::next(itj) = leftmost;
    }
    
    // printing 
    for (std::vector<int>::iterator iti = seq.begin(); iti != seq.end(); iti = std::next(iti))
    {
        std::cout << *iti << " ";
    }
    

}

Answer 1

這是一個非常優雅的插入排序實現，它使用直接從rotate上的參考頁面提升的迭代器：

// insertion sort
for (auto i = v.begin(); i != v.end(); ++i) {
    std::rotate(std::upper_bound(v.begin(), i, *i), i, i+1);
}

您所要做的就是了解std::rotate是如何工作的，這很容易理解。 （無論如何， rotate是一個非常強大的算法，你應該感到舒服）。

Answer 2

這是取自 SGI STL ¹的實現：

template<class Random_it, class T>
void unguarded_linear_insert(Random_it last, T val) {
    auto next = last;
    --next;
    while (val < *next) {
        *last = *next;
        last = next;
        --next;
    }
    *last = val;
}

template<class Random_it>
void linear_insert(Random_it first, Random_it last) {
    auto val = *last;
    if (val < *first) {
        std::copy_backward(first, last, last + 1);
        *first = val;
    }
    else
        unguarded_linear_insert(last, val);
}

template<class Random_it>
void insertion_sort(Random_it first, Random_it last) {
    if (first == last)
        return;
    for (auto i = first + 1; i != last; ++i)
        linear_insert(first, i);
}

請注意如何使用val < *first條件和std::copy_backward來簡化unguarded_linear_insert內的循環：在該循環中只能檢查一個條件，即val < *next 。

¹在 libstdc++ 中可以找到相同的實現。