# std::ranges::partial_sort

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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 partial_sort( I first, I middle, 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<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R> partial_sort( R&& r, ranges::iterator_t<R> middle, Comp comp = {}, Proj proj = {} ); | (2) | (C++20 起)

1) 重排元素使得范围 `[first, middle)` 含有范围 `[first, last)` 中 `middle - first` 个最小的元素。
不保证保持相等元素的顺序。范围 `[middle, last)` 中剩余元素的顺序未指定。
用给定的二元比较函数 `comp` 比较，用 `proj` 函数对象投影元素。
2) 同 (1) ，但以 `r` 为范围，如同以 ranges::begin(r) 为 `first` 并以 ranges::end(r) 为 `last` 。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid ，即：

- 调用它们中的任何一者时不可指定显式模板实参。
- 它们无一对实参依赖查找可见。
- 在通常无限定查找寻找函数调用运算符左侧的名称找到它们之一时，它禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或以某些特殊编译器扩展实现。

### 参数

first, last | - | 定义要排序的范围的迭代器-哨位对
r | - | 要排序的范围
middle | - | 定义要排序的末元素的迭代器
comp | - | 应用到投影后元素的比较器
proj | - | 应用到元素的投影

### 返回值

等于 `last` 的迭代器。

### 复杂度

\(\scriptsize \mathcal{O}(N\cdot\log{(M)})\)𝓞(N·log(M)) 次比较和二倍次数的投影，其中 \(\scriptsize N\)N 为 ranges::distance(first, last) ， \(\scriptsize M\)M 为 ranges::distance(first, middle) 。

### 可能的实现

    struct partial_sort_fn {
        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
        operator()( I first, I middle, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} ) const {
            if (first == middle) return ranges::next(first, last);
            ranges::make_heap(first, middle, comp, proj);
            auto it {middle};
            for (; it != last; ++it) {
                if (std::invoke(comp, std::invoke(proj, *it), std::invoke(proj, *first))) {
                    ranges::pop_heap(first, middle, comp, proj);
                    ranges::iter_swap(middle - 1, it);
                    ranges::push_heap(first, middle, comp, proj);
                }
            }
            ranges::sort_heap(first, middle, comp, proj);
            return it;
        }

        template <ranges::random_access_range R, class Comp = ranges::less,
                 class Proj = std::identity>
        requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
        constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()( R&& r, ranges::iterator_t<R> middle, Comp comp = {}, Proj proj = {} ) const {
            return (*this)(ranges::begin(r), std::move(middle), ranges::end(r),
                           std::move(comp), std::move(proj));
        }
    };

    inline constexpr partial_sort_fn partial_sort{};

### 示例

    #include <algorithm>
    #include <functional>
    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>

    void print(const auto& v) {
        for (const char e : v) { std::cout << e << ' '; }
        std::cout << '\n';
    }

    void underscore(int n) {
        while (n-- > 0) { std::cout << "^ "; }
        std::cout << '\n';
    }

    int main()
    {
        static_assert('A' < 'a');
        std::vector<char> v{'x', 'P', 'y', 'C', 'z', 'w', 'P', 'o'};
        print(v);
        std::ranges::partial_sort(v, v.begin() + 3);
        print(v); underscore(3);

        static_assert('1' < 'a');
        std::string s{"3a1b41c5"};
        print(s);
        std::ranges::partial_sort(s.begin(), s.begin() + 3, s.end(), std::greater{});
        print(s); underscore(3);
    }

输出：

    x P y C z w P o
    C P P y z x w o
    ^ ^ ^
    3 a 1 b 4 1 c 5
    c b a 1 3 1 4 5
    ^ ^ ^

### 参阅

ranges::partial_sort_copy (C++20) | 对范围内的元素进行复制并部分排序 (niebloid)
ranges::sort (C++20) | 将范围按升序排序 (niebloid)
ranges::stable_sort (C++20) | 将范围内的元素排序，同时保持相等的元素之间的顺序 (niebloid)
ranges::nth_element (C++20) | 将给定的范围部分排序，确保其按给定元素划分 (niebloid)
ranges::make_heap (C++20) | 从一个元素范围创建出一个最大堆 (niebloid)
ranges::pop_heap (C++20) | 从最大堆中移除最大元素 (niebloid)
ranges::push_heap (C++20) | 将一个元素加入到一个最大堆 (niebloid)
ranges::sort_heap (C++20) | 将一个最大堆变成一个按升序排序的元素范围 (niebloid)
partial_sort | 排序一个范围的前 N 个元素 (函数模板)