按規則對結構的 std::list 進行排序

Question

我有一個std::list<struct Data> data 。 我需要根據規則rule按head對data進行排序。

為此，我使用std::list::sort(Compare comp) 。

下面的實現有效，但是效率低下。 在rule列表中查找元素需要遍歷列表，計算距離需要再次遍歷列表。

數據還能如何排序？ 也許使用向量、unordered_map 和其他？

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>

struct Data {
    std::string code;
    std::string text;
    std::string head;
};

int main() {
    struct Data data1{"0010", "it is text1", "head3"};
    struct Data data2{"0025", "it is text2", "head1"};
    struct Data data3{"0065", "it is text3", "head2"};
    struct Data data4{"0011", "it is text4", "head2"};
    
    std::list<struct Data> data = {data1, data2, data3, data4};
    
    std::list<std::string> rule = {"head1", "head2", "head3", "head4"};
    

    data.sort([&rule](const Data& first, const Data& second) {
        auto index_a = std::distance(rule.begin(), std::find(rule.begin(),rule.end(),first.head));
        auto index_b = std::distance(rule.begin(), std::find(rule.begin(),rule.end(),second.head));
        return index_a < index_b;
    });
    
    for (auto &it : data)
        std::cout << it.code << "\t" << it.text << "\t" << it.head << "\n";
    
    return 0;
}

Answer 1

使用std::vector和std_unordered_map了程序。

改變了std::list::sort和std::sort函數的速度：

沒有標志-O3 ：

• 第一個選項：0.000030 秒
• 第二個選項：0.000017 秒

帶有標志-O3 ：

• 第一個選項：0.000009 秒
• 第二個選項：0.000009 秒

兩個問題：

1. 一切都正確嗎？

2. 排序時如何應用set::less<std::string> ？

    std::vector<struct Data> data = {data1, data2, data3, data4}; std::unordered_map<std::string, unsigned> rule = { {"head1", 0}, {"head2", 1}, {"head3", 2}, {"head4", 3} }; std::sort(data.begin(), data.end(), [&rule](const Data& first, const Data& second) { int index_f = rule[first.head], index_s = rule[second.head]; return index_f < index_s; }); for (auto &it: data) std::cout << it.code << "\t" << it.text << "\t" << it.head << "\n"; return 0;

   }

Answer 2

這個問題可以很容易地通過使用提供隨機訪問的容器來解決，比如vector 、 deque或array 。 對於這些，計算兩個迭代器之間的距離是 O(1) 操作，而不是 O(n) 操作。 此外，它們可能會減少 memory 開銷並改善 Big O 表示法未涵蓋但仍會影響性能的引用局部性。

不過要查看的另一部分是find()調用，因為這仍然需要遍歷 O(n) 中的序列。 如果您使用某種字典，例如map或unordered_map ，您甚至可以將其減少到 O(log n) 或 O(1)。

最后，如果您希望訂單為“head1”...“head4”不僅僅是巧合，您可以簡單地委托給less<string>而不是實現您自己的。

但是：除非您有實際數字證明此代碼是性能關鍵型應用程序的瓶頸，否則您正在做過早的優化。 此外，所有 Big-O 聲明都以“有一個n_0 ，因此對於所有n > n_0 ...”開始，您甚至可能無法達到n_0 。