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std::ranges::nth_element

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Definiert in Header <algorithm>
Aufruf-Signatur
template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,

          class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity >
erfordert std::sortable<I, Comp, Proj>
constexpr I

    nth_element( I first, I nth, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(1) (seit C++20)
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) (seit C++20)

Ordnet die Elemente im Bereich [firstlast) so um, dass

  • Das Element, auf das von nth gezeigt wird, zu dem Element geändert wird, das an dieser Position auftreten würde, wenn [firstlast) mit Bezug auf comp und proj sortiert wäre.
  • Alle Elemente vor diesem neuen nth-Element sind kleiner oder gleich den Elementen nach dem neuen nth-Element. Das heißt, für jeden Iterator i, j in den Bereichen [firstnth) bzw. [nthlast), wertet der Ausdruck std::invoke(comp, std::invoke(proj, *j), std::invoke(proj, *i)) zu false aus.
  • Wenn nth == last, hat die Funktion keine Auswirkung.
1) Elemente werden mit dem gegebenen binären Vergleichsfunktions-Objekt comp und dem Projektions-Objekt proj verglichen.
2) Dasselbe wie (1), verwendet aber r als Bereich, als ob ranges::begin(r) als first und ranges::end(r) als last verwendet würden.

Die auf dieser Seite beschriebenen funktionsähnlichen Entitäten sind Algorithmus-Funktionsobjekte (informell als niebloids bekannt), d.h.

Inhalt

[edit] Parameter

first, last - das Iterator-Sentinel-Paar, das den Bereich der neu anzuordnenden Elemente definiert
r - der Bereich der neu anzuordnenden Elemente
nth - der Iterator, der den Partitionierungspunkt definiert
comp - Comparator, der zum Vergleichen der projizierten Elemente verwendet wird
proj - Projektion, die auf die Elemente angewendet wird

[edit] Rückgabewert

1) Ein Iterator, der gleich last ist.
2) Wie bei (1), wenn r ein lvalue oder vom Typ borrowed_range ist. Andernfalls wird std::ranges::dangling zurückgegeben.

[edit] Komplexität

Linear in ranges::distance(first, last) im Durchschnitt.

[edit] Hinweise

Der verwendete Algorithmus ist typischerweise Introselect, obwohl auch andere Selektionsalgorithmen mit geeigneter durchschnittlicher Komplexität zulässig sind.

[edit] Mögliche Implementierung

Siehe auch die Implementierung in msvc stl, libstdc++ und libc++: (1) / (2).

[edit] Beispiel

#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';
}

Ausgabe

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

[edit] Siehe auch

Gibt das größte Element in einem Bereich zurück
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
gibt das kleinste Element in einem Bereich zurück
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[bearbeiten]
Teilt einen Bereich von Elementen in zwei Gruppen auf
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Sortiert die ersten N Elemente eines Bereichs
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Sortiert den gegebenen Bereich teilweise, so dass er durch das gegebene Element partitioniert wird
(Funktionstemplate) [edit]