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std:: nth_element

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Definido en el encabezado <algorithm>
template < class RandomIt >
void nth_element ( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last ) ;
(1) (constexpr desde C++20)
template < class ExecutionPolicy, class RandomIt >

void nth_element ( ExecutionPolicy && policy,

RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last ) ;
(2) (desde C++17)
template < class RandomIt, class Compare >

void nth_element ( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last,

Compare comp ) ;
(3) (constexpr desde C++20)
template < class ExecutionPolicy, class RandomIt, class Compare >

void nth_element ( ExecutionPolicy && policy,
RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last,

Compare comp ) ;
(4) (desde C++17)

nth_element reorganiza los elementos en [ first , last ) de modo que después de la reorganización:

  • El elemento apuntado por nth se cambia al elemento que ocurriría en esa posición si [ first , last ) estuviera ordenado.
  • Para cada iterador i en [ first , nth ) y cada iterador j en [ nth , last ) , se cumple la siguiente condición:
1,2) bool ( * j < * i ) (hasta C++20) std:: less { } ( * j, * i ) (desde C++20) es false .
3,4) bool ( comp ( * j, * i ) ) es false .


1) Los elementos están hipotéticamente ordenados con respecto a operator < (hasta C++20) std:: less { } (desde C++20) .
3) Los elementos están hipotéticamente ordenados con respecto a comp .
2,4) Igual que (1,3) , pero ejecutado de acuerdo con policy .
Estas sobrecargas participan en la resolución de sobrecarga solo si se satisfacen todas las siguientes condiciones:

std:: is_execution_policy_v < std:: decay_t < ExecutionPolicy >> es true .

(hasta C++20)

std:: is_execution_policy_v < std:: remove_cvref_t < ExecutionPolicy >> es true .

(desde C++20)

Si se satisface cualquiera de las siguientes condiciones, el comportamiento es indefinido:

(hasta C++11)
(desde C++11)

Contenidos

Parámetros

first, last - el par de iteradores que define el rango de elementos para el ordenamiento parcial
nth - iterador de acceso aleatorio que define el punto de partición del ordenamiento
policy - la política de ejecución a utilizar
comp - objeto función de comparación (es decir, un objeto que satisface los requisitos de Compare ) que devuelve ​ true si el primer argumento es menor que (es decir, está ordenado antes de) el segundo.

La signatura de la función de comparación debe ser equivalente a lo siguiente:

bool cmp ( const Type1 & a, const Type2 & b ) ;

Aunque la signatura no necesita tener const & , la función no debe modificar los objetos pasados a ella y debe poder aceptar todos los valores de tipo (posiblemente const) Type1 y Type2 independientemente de la categoría de valor (por lo tanto, Type1& no está permitido , ni tampoco Type1 a menos que para Type1 un movimiento sea equivalente a una copia (desde C++11) ).
Los tipos Type1 y Type2 deben ser tales que un objeto de tipo RandomIt pueda ser desreferenciado y luego convertido implícitamente a ambos. ​

Requisitos de tipo
-
RandomIt debe cumplir con los requisitos de LegacyRandomAccessIterator .
-
Compare debe cumplir con los requisitos de Compare .

Complejidad

Dado N como last - first :

1) O(N) comparaciones usando operator < (hasta C++20) std:: less { } (desde C++20) en promedio.
2) O(N) comparaciones usando operator < (hasta C++20) std:: less { } (desde C++20) , y O(N·log(N)) intercambios.
3) O(N) aplicaciones del comparador comp en promedio.
4) O(N) aplicaciones del comparador comp , y O(N·log(N)) intercambios.

Excepciones

Las sobrecargas con un parámetro de plantilla llamado ExecutionPolicy reportan errores de la siguiente manera:

  • Si la ejecución de una función invocada como parte del algoritmo lanza una excepción y ExecutionPolicy es uno de los standard policies , std::terminate es llamado. Para cualquier otro ExecutionPolicy , el comportamiento está definido por la implementación.
  • Si el algoritmo falla al asignar memoria, std::bad_alloc es lanzado.

Implementación posible

Consulte también las implementaciones en libstdc++ , libc++ , y MSVC STL .

Notas

El algoritmo utilizado es típicamente Introselect aunque se permiten otros Selection algorithm con complejidad promedio adecuada.

Ejemplo

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <vector>
void printVec(const std::vector<int>& vec)
{
    std::cout << "v = {";
    for (char sep[]{0, ' ', 0}; const int i : vec)
        std::cout << sep << i, sep[0] = ',';
    std::cout << "};\n";
}
int main()
{
    std::vector<int> v{5, 10, 6, 4, 3, 2, 6, 7, 9, 3};
    printVec(v);
    auto m = v.begin() + v.size() / 2;
    std::nth_element(v.begin(), m, v.end());
    std::cout << "\nThe median is " << v[v.size() / 2] << '\n';
    // Consecuencia de la desigualdad de elementos antes/después del enésimo:
    assert(std::accumulate(v.begin(), m, 0) < std::accumulate(m, v.end(), 0));
    printVec(v);
    // Nota: función de comparación modificada
    std::nth_element(v.begin(), v.begin() + 1, v.end(), std::greater{});
    std::cout << "\nThe second largest element is " << v[1] << '\n';
    std::cout << "The largest element is " << v[0] << '\n';
    printVec(v);
}

Salida posible:

v = {5, 10, 6, 4, 3, 2, 6, 7, 9, 3};
The median is 6
v = {3, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 7, 9, 6};
The second largest element is 9
The largest element is 10
v = {10, 9, 6, 7, 6, 3, 5, 4, 3, 2};

Informes de defectos

Los siguientes informes de defectos que modifican el comportamiento se aplicaron retroactivamente a los estándares de C++ publicados anteriormente.

DR Se aplica a Comportamiento publicado Comportamiento correcto
LWG 2150 C++98 después del reordenamiento, solo se requería que un elemento antes de nth
no fuera mayor que un elemento después de nth
se corrigió el
requisito
LWG 2163 C++98 la sobrecarga ( 1 ) utilizaba operator > para comparar los elementos se cambió a operator <
P0896R4 C++98 [ first , nth ) y [ nth , last )
no se requería que fueran rangos válidos
el comportamiento es indefinido
si alguno de ellos es inválido

Véase también

devuelve el elemento más grande en un rango
(plantilla de función)
devuelve el elemento más pequeño en un rango
(plantilla de función)
copia y ordena parcialmente un rango de elementos
(plantilla de función)
ordena un rango de elementos preservando el orden entre elementos iguales
(plantilla de función)
ordena un rango en orden ascendente
(plantilla de función)
ordena parcialmente el rango dado asegurando que está particionado por el elemento especificado
(objeto función de algoritmo)