std::ranges::nth_element

 

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算法库

受约束算法及范围上的算法(C++20)
包含算法例如 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)
不修改序列的操作 批量操作 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 修改序列的操作 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 变换操作 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 顺序变更操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 采样操作 sample (C++17)	排序和相关操作 划分操作 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（在已划分范围上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（在有序范围上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 归并操作（在有序范围上） 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
数值运算
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)
在未初始化内存上的操作
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

本菜单中的所有名字均属于命名空间 std::ranges

不修改序列的操作

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)

修改序列的操作

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

划分操作

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（在有序范围上）

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作（在有序范围上）

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)

未初始化存储上的操作

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)

 

在标头 <algorithm> 定义
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)	(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> constexprranges::borrowed_iterator_t<R>     nth_element( R&& r, iterator_t<R> nth, Comp comp ={}, Proj proj ={});	(2)	(C++20 起)

重排 [first, last) 中的元素使得：

• nth 所指向的元素被更改为假设 [first, last) 按照 comp 与 proj 排序则会在该位置出现的元素。
• 所有在此新的 nth 元素前的元素小于或等于新的 nth 后的元素。即对于每个分别在范围 [first, nth) 与 [nth, last) 中的迭代器 i 与 j，表达式 std::invoke(comp, std::invoke(proj, *j), std::invoke(proj, *i)) 求值为 false。
• 若 nth == last 则此函数无效果。

1) 用给定的二元比较函数对象 comp 与投影对象 proj 比较元素。

2) 同 (1)，但以 r 为范围，如同以 ranges::begin(r) 为 first 并以 ranges::end(r) 为 last。

此页面上描述的函数式实体是算法函数对象（非正式地称为 niebloid），即：

• 调用它们中的任何一个时不能显式指定模板实参。
• 它们都不对实参依赖查找可见。
• 在通过函数调用运算符左侧的名字进行无限定查找，找到它们之一时，禁止实参依赖查找。

参数

first, last	-	要重排的元素范围的迭代器-哨位对
r	-	要重排的元素范围
nth	-	定义划分点的迭代器
comp	-	用于比较投影后元素的比较器
proj	-	应用到元素的投影

返回值

1) 等于 last 的迭代器。

2) 若 r 为左值或拥有 borrowed_range 类型则同 (1)。否则返回 std::ranges::dangling。

复杂度

平均与 ranges::distance(first, last) 成线性。

注解

使用的算法常为内省选择，尽管允许其他拥有适合的平均情况复杂度的选择算法。

可能的实现

参阅 msvc stl，libstdc++ 和 libc++: (1) / (2) 中的实现。

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_rangeautoconst& a){for(std::cout<< rem;constauto 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";   usingnamespace 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

参阅

ranges::max_element (C++20)	返回范围中最大元 (算法函数对象)
ranges::min_element (C++20)	返回范围中最小元 (算法函数对象)
ranges::partition (C++20)	将范围中元素分为两组 (算法函数对象)
ranges::partial_sort (C++20)	将范围中前 N 个元素排序 (算法函数对象)
nth_element	将给定范围部分排序，确保其按给定元素划分 (函数模板)