【C++】iota函数 + sort函数实现基于一个数组的多数组对应下标绑定排序

本文主要介绍了C++中的iota函数和sort函数。iota函数可将连续递增序列分配给指定区间,sort函数能对区间进行排序,还能实现倒序排列。此外,针对833.字符串中的查找与替换问题,给出了下标绑定排序的解题思路,包括下标数组和tuple两种方法。

目录

一、iota函数

1. 函数解析

​①  迭代器类型(补充)

② 头文件

③  参数

2. 函数用途与实例

二、sort函数

1、 函数解读

2、实现倒序排列

2.1 greater 与 less 模板参数

2.2  lambda表达式

三、下标绑定排序(zip) --- 833.字符串中的查找与替换


一、iota函数

1. 函数解析

①  迭代器类型(补充)

ForwardIterator :ForwardIterator为正向迭代器,它只支持加操作不支持减操作;

② 头文件

#include <numeric>      // std::iota

③  参数

first:第一个参数是指向区间中的第一个位置的迭代器

last:第二个参数是指向区间最后一个位置的后一个位置的迭代器,也就一个左闭右开的区间

val:第三个参数传入区间第一个位置的值 

2. 函数用途与实例

将首元素为val,公差为1的连续递增序列依次分配给区间 [first, last) 

#include<iostream>
#include<vector>
#include <numeric>      // std::iota
int main()
{
	std::vector<int> v(10);
	//分别将 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 填入区间 [ v.begin(), v.end() )
	std::iota(v.begin(), v.end(), 0);
	for (auto x : v) std::cout << x << ' ';
	std::cout << std::endl;

	int arr[10];
	std::iota(arr, arr + 10, 0);
	for (auto x : arr) std::cout << x << ' ';
	return 0;
}

二、sort函数

<think>嗯,用户问的是怎么用C++实现一个数组里按从小到大的顺序输出其下标。这个问题看起来是要根据数组元素的值来排序,但输出的是对应下标而不是元素本身。首先,我得理解用户的需求。比如,给定一个数组比如[50, 20, 40],正确的下标输出应该是1, 2, 0,因为20是最小的在索引1,接着是40在索引2,最后是50在索引0。 那应该怎么做呢?首先想到的是需要对数组元素进行排序,但排序的同时需要保留原始的下标信息。这时候,可能需要创建一个结构体或者使用pair来同时保存元素的值和对应的索引。比如,用pair<int, int>,其中第一个元素是数组的值,第二个是索引。然后对这样的结构进行排序排序的依据是元素的值。这样排序之后,就能按顺序取出对应下标了。 接下来,用户可能不太熟悉STL中的sort函数如何自定义比较方式。这时候需要详细解释如何写一个比较函数,或者在lambda表达式中指定比较的方式。比如,在sort的时候,使用一个lambda来比较pair的第一个元素,即数组的值,来决定顺序。 另外,用户可能想知道如何处理有相同元素的情况。这时候,排序是否稳定或者是否需要考虑原始顺序?但在这个问题中,可能只需要按值排序,相同值的元素的下标顺序可能无关紧要,或者按出现顺序排列。不过题目中没有特别说明,所以可以默认按升序排列,相同值的元素下标顺序可能不影响,或者按照索引升序排列。需要明确比较函数如何处理这种情况。 然后,我需要考虑如何将排序后的索引提取出来。比如,将pair的数组排序后,遍历每个pair,取出第二个元素(即原始下标),并输出。 另外,是否需要处理空数组或者只有一个元素的情况?代码中应该考虑到这些边界情况,但可能用户提供的示例已经足够说明问题。 还有,用户可能对C++的vector和pair的使用不太熟悉,所以需要给出具体的代码示例,并解释每一步的作用。比如,先创建一个vector of pairs,将原始数组的值和索引存入其中,然后排序,最后输出排序后的索引。 可能还需要比较不同的实现方法,比如是否可以使用结构体代替pair,或者是否可以使用其他数据结构。但使用pair可能是最简单的方式,代码也最简洁。 最后,要确保代码的正确性,比如测试用例是否覆盖了不同的情况,比如逆序数组、有重复元素的数组等。例如,给出的示例数组[50, 20, 40]处理后应该输出1 2 0,而另一个例子[3, 1, 2]则应该输出1 2 0的索引顺序吗?或者应该是1, 2, 0?需要再仔细检查。 总结步骤: 1. 创建一个pair的数组,保存元素值和原下标。 2. 使用sort函数对这个数组进行排序,基于元素值。 3. 遍历排序后的数组,取出下标并输出。 可能的错误点:在比较函数中没有正确比较值,或者在创建pair数组下标保存错误。例如,可能在循环中将下标i赋值错误。 另外,代码示例中使用的是vector和pair,需要包含相应的头文件,比如#include <vector>和#include <algorithm>,并且在using namespace std;或者在代码中明确使用std::。 最后,是否需要考虑效率问题?对于这个问题来说,数据量不大时,使用O(n log n)的排序算法是合适的,所以使用STL的sort是可行的。</think>$\boxed{数组下标排序实现方法}$ 使用C++实现数组下标按元素值升序排列的核心思路:通过创建索引-数值的映射关系进行排序。以下是详细实现步骤及示例代码: $\boxed{基础实现步骤}$ 1. 创建索引容器存储原始下标 2. 自定义排序规则比较原始数组元素值 3. 对索引容器进行排序 4. 输出排序后的下标序列 $\boxed{代码实现示例}$ ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> // sort函数所需头文件 using namespace std; int main() { // 原始数据数组 int arr[] = {50, 20, 40, 10, 30}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 创建带索引的pair容器(值, 原下标) vector<pair<int, int>> indexedArr; for(int i = 0; i < n; ++i) { indexedArr.emplace_back(arr[i], i); } // 按数值升序排序(使用lambda表达式定义比较规则) sort(indexedArr.begin(), indexedArr.end(), [](const pair<int, int>& a, const pair<int, int>& b) { return a.first < b.first; }); // 输出排序后的下标 cout << "Sorted indexes: "; for(const auto& item : indexedArr) { cout << item.second << " "; } return 0; } ``` $\boxed{执行结果}$ ``` Sorted indexes: 3 1 4 2 0 ``` 对应原始数组排序过程: 原始数值:[50, 20, 40, 10, 30] → 排序后值:[10,20,30,40,50] 对应原始下标:[3,1,4,2,0] $\boxed{优化实现方案}$ ```cpp // 内存优化版(不创建额外容器) void printSortedIndexes(int arr[], int n) { vector<int> indexes(n); iota(indexes.begin(), indexes.end(), 0); // 生成0~n-1序列 sort(indexes.begin(), indexes.end(), [&arr](int a, int b) { return arr[a] < arr[b]; }); for(int idx : indexes) { cout << idx << " "; } } ``` $\boxed{关键知识点}$ 1. `pair`容器:同时存储数值和原始下标 2. Lambda表达式:`[ ](参数){ 逻辑 }` 定义排序规则 3. `sort`函数:第三个参数可自定义比较规则 4. 时间复杂度:O(n log n)(快速排序时间复杂度) $\boxed{特殊值处理}$ ```cpp // 处理相同元素的情况(稳定排序) stable_sort(indexedArr.begin(), indexedArr.end(), [](auto& a, auto& b) { return a.first < b.first; }); ``` 此实现方案通过分离索引与数值的关联关系,既保持了原始数据的完整性,又实现了高效的排序操作。可根据实际需求选择是否保留原始数组或进行原地排序
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