std::ranges::nth_element

 

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受约束算法，例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
执行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
非修改序列操作 批处理操作 for_each for_each_n (C++17) 搜索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改序列操作 复制操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交换操作 swap iter_swap swap_ranges 转换操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 顺序改变操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (直到 C++17)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 采样操作 sample (C++17)	排序和相关操作 分区操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜索操作 (在分区范围内) lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（在排序范围内） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 合并操作（在排序范围内） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比较操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 库 qsort bsearch
数值操作
iota (C++11) inner_product adjacent_difference    accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)    exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
未初始化内存操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)       uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

受约束算法

此菜单中的所有名称都属于命名空间 std::ranges

非修改序列操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    containscontains_subrange (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not find_lastfind_last_iffind_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

修改序列操作

copycopy_if copy_n copy_backward    move move_backward shift_leftshift_right (C++23)(C++23)   fill fill_n generate generate_n    transform swap_ranges    shuffle sample removeremove_if replacereplace_if reverse rotate remove_copyremove_copy_if    unique replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy

分区操作

is_partitioned    partition_point    partition    partition_copy    stable_partition

排序操作

is_sorted is_sorted_until     sort stable_sort         partial_sort       nth_element partial_sort_copy

二分搜索操作（在排序范围内）

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作（在排序范围内）

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

堆操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

排列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

折叠操作

fold_left (C++23) fold_left_first (C++23)   fold_right (C++23) fold_right_last (C++23)   fold_left_with_iter (C++23) fold_left_first_with_iter (C++23)

数值操作 iota (C++23)             随机数生成 generate_random (C++26)

未初始化存储操作

construct_at    destroy destroy_n destroy_at uninitialized_copy    uninitialized_move uninitialized_fill uninitialized_copy_n    uninitialized_move_n uninitialized_fill_n uninitialized_default_construct uninitialized_default_construct_n uninitialized_value_construct uninitialized_value_construct_n

返回类型

in_fun_result in_in_result in_found_result    in_out_result in_in_out_result    in_out_out_result    min_max_result out_value_result (C++23) in_value_result (C++23)

 

定义在头文件 <algorithm> 中
调用签名
template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,           class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > requires std::sortable<I, Comp, Proj> constexpr I     nth_element( I first, I nth, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} );	(1)	(自 C++20 起)
template< ranges::random_access_range R,           class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > requires std::sortable<iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>     nth_element( R&& r, iterator_t<R> nth, Comp comp = {}, Proj proj = {} );	(2)	(自 C++20 起)

重新排列 [first, last) 中的元素，使得

• nth 指向的元素被更改为如果 [first, last) 相对于 comp 和 proj 进行排序，该位置将出现的元素。
• 所有在此新的 nth 元素之前的元素都小于或等于在此新的 nth 元素之后的元素。也就是说，对于 [first, nth) 和 [nth, last) 范围中的每个迭代器 i, j，表达式 std::invoke(comp, std::invoke(proj, *j), std::invoke(proj, *i)) 的结果为 false。
• 如果 nth == last 则该函数没有效果。

1) 使用给定的二元比较函数对象 comp 和投影对象 proj 比较元素。

2) 与 (1) 相同，但使用 r 作为范围，就像使用 ranges::begin(r) 作为 first 和 ranges::end(r) 作为 last。

此页面上描述的类函数实体是 *niebloids*，即

• 在调用任何这些实体时，无法指定显式模板参数列表。
• 它们都不对 依赖于参数的查找 可见。
• 当它们通过 普通无限定查找 作为函数调用运算符左侧的名称被找到时，依赖于参数的查找 被禁止。

在实践中，它们可能是用函数对象实现的，或者使用特殊的编译器扩展。

参数

first, last	-	要重新排序的元素范围
r	-	要重新排序的元素范围
nth	-	定义分区点的迭代器
comp	-	用于比较投影元素的比较器
proj	-	要应用于元素的投影

返回值

1) 等于 last 的迭代器。

2) 如果 r 是左值或 borrowed_range 类型，则与 (1) 相同。否则返回 std::ranges::dangling。

复杂度

平均情况下为 ranges::distance(first, last) 的线性。

注释

所使用的算法通常是 introselect，尽管允许使用其他具有适当平均情况复杂度的 选择算法。

可能的实现

另请参见 msvc stl、libstdc++ 和 libc++ 中的实现：(1) / (2)。

示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <array>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <string_view>
 
void print(std::string_view rem, std::ranges::input_range auto const& a)
{
    for (std::cout << rem; const auto e : a)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    std::array v{5, 6, 4, 3, 2, 6, 7, 9, 3};
    print("Before nth_element: ", v);
 
    std::ranges::nth_element(v, v.begin() + v.size() / 2);
    print("After nth_element:  ", v);
    std::cout << "The median is: " << v[v.size() / 2] << '\n';
 
    std::ranges::nth_element(v, v.begin() + 1, std::greater<int>());
    print("After nth_element:  ", v);
    std::cout << "The second largest element is: " << v[1] << '\n';
    std::cout << "The largest element is: " << v[0] << "\n\n";
 
    using namespace std::literals;
    std::array names
    {
        "Diva"sv, "Cornelius"sv, "Munro"sv, "Rhod"sv,
        "Zorg"sv, "Korben"sv, "Bender"sv, "Leeloo"sv,
    };
    print("Before nth_element: ", names);
    auto fifth_element{std::ranges::next(names.begin(), 4)};
    std::ranges::nth_element(names, fifth_element);
    print("After nth_element:  ", names);
    std::cout << "The 5th element is: " << *fifth_element << '\n';
}

输出

Before nth_element: 5 6 4 3 2 6 7 9 3 
After nth_element:  2 3 3 4 5 6 6 7 9 
The median is: 5
After nth_element:  9 7 6 6 5 4 3 3 2 
The second largest element is: 7
The largest element is: 9
 
Before nth_element: Diva Cornelius Munro Rhod Zorg Korben Bender Leeloo 
After nth_element:  Diva Cornelius Bender Korben Leeloo Rhod Munro Zorg 
The 5th element is: Leeloo

另请参阅

ranges::max_element (C++20)	返回范围内最大的元素 (niebloid)
ranges::min_element (C++20)	返回范围内最小的元素 (niebloid)
ranges::partition (C++20)	将元素范围划分为两个组 (niebloid)
ranges::partial_sort (C++20)	对范围的前 N 个元素进行排序 (niebloid)
nth_element	部分排序给定范围，确保它按给定元素进行分区 (函数模板)