STL经典算法集锦<八>之IntroSort

STL的sort算法的优化策略：

1、  数据量大时采用QuickSort，分段递归排序。

2、  一旦分段后的数据量小于某个门槛，为避免Quick Sort的递归调用带来的额外负荷，就改用Insertion Sort。

3、  如果层次过深，还会改用HeapSort

4、  “三点中值”获取好的分割

IntroSort的实现代码为：

//数据量的分界线，决定了使用quick sort/heap sort还是insertion sortconst int threshold=16;//堆排序用到的辅助函数int parent(int i){    return (int)((i-1)/2);} int left(int i){    return 2 * i+1;} int right(int i){    return (2 * i + 2);} void heapShiftDown(int heap[], int i, int begin,int end){    int l = left(i-begin)+begin;    int r = right(i-begin)+begin;    int largest=i;//找出左右字节点与父节点中的最大者    if(l < end && heap[l] > heap[largest])        largest = l;    if(r < end && heap[r] > heap[largest])        largest = r;//若最大者不为父节点，则需交换数据，并持续向下滚动至满足最大堆特性    if(largest != i)    {swap(heap[largest],heap[i]);        heapShiftDown(heap, largest, begin,end);    }} //自底向上的开始建堆，即从堆的倒数第二层开始void buildHeap(int heap[],int begin,int end){    for(int i = (begin+end)/2; i >= begin; i--)    {        heapShiftDown(heap, i, begin,end);    }}  //堆排序void heapSort(int heap[], int begin,int end){    buildHeap(heap,begin,end);    for(int i = end; i >begin; i--)    {swap(heap[begin],heap[i]);        heapShiftDown(heap,begin,begin, i);    }}//插入排序void insertionSort(int array[],int len){    int i,j,temp;    for(i=1;i<len;i++)    {      temp = array[i];//store the original sorted array in temp      for(j=i;j>0 && temp < array[j-1];j--)//compare the new array with temp(maybe -1?)      {          array[j]=array[j-1];//all larger elements are moved one pot to the right      }      array[j]=temp;    }}//三点中值int median3(int array[],int first,int median,int end){if(array[first]<array[median]){if(array[median]<array[end])return median;else if(array[first]<array[end])return end;elsereturn first;}else if(array[first]<array[end])return first;else if(array[median]<array[end])return end;else return median;}//对数组分割int partition(int array[],int left,int right,int p){//选择最右侧的元素作为分割标准int index = left;swap(array[p],array[right]);int pivot = array[right];     //将所有小于标准的点移动到index的左侧        for (int i=left; i<right; i++)        {                if (array[i] < pivot)                            swap(array[index++],array[i]);        }//将标准与index指向的元素交换，返回index，即分割位置        swap(array[right],array[index]);        return index;}//递归的对数组进行分割排序void introSortLoop(int array[],int begin,int end,int depthLimit){while((end-begin+1)>threshold) //子数组数据量大小，则交给后面的插入排序进行处理{if(depthLimit==0)      //递归深度过大，则由堆排序代替{heapSort(array,begin,end);return ;}--depthLimit;//使用quick sort进行排序int cut=partition(array,begin,end,median3(array,begin,begin+(end-begin)/2,end)); introSortLoop(array,cut,end,depthLimit);end=cut;    //对左半段进行递归的sort}}//计算最大容忍的递归深度int lg(int n){int k;for(k=0;n>1;n>>=1) ++k;return k;}//霸气的introsortvoid introSort(int array[],int len){if(len!=1){introSortLoop(array,0,len-1,lg(len)*2);insertionSort(array,len);}}

注：更多关于STL原版IntroSort的实现的可以参考：

http://blog.csdn.net/xinhanggebuguake/article/details/7547066

结篇想说的话：从去年二月份开始看《STL源码剖析》，到今年年初看SGI STL2.91版本的代码，再到最近亲自把所有重点代码自己实现，此期间经历了太长的时间。当然在学习STL的过程中自己也取得了长足的进步。STL之经典毋庸置疑，经历了书籍，源码，自己实现的一个过程，觉得能把这个过程坚持下来的人不会太多，而自己是其中一个，怎能不骄傲。在这个找实习的季节里屡屡倍受打击，也只有这样的一份坚持，让我坚信付出终有回报，加油。