std::nth_element

template< class RandomIt >
void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );

template< class ExecutionPolicy, class RandomIt >
void nth_element( ExecutionPolicy&& policy,
                  RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );

template< class RandomIt, class Compare >
void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last,
                  Compare comp );

template< class ExecutionPolicy, class RandomIt, class Compare >
void nth_element( ExecutionPolicy&& policy,
                  RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last,
                  Compare comp );

nth_element — это алгоритм частичной сортировки, который переупорядочивает элементы в [first, last) таким образом:

• Элемент, на который указывает nth, изменяется на тот элемент, который бы находился на этом месте, если бы [first, last) были отсортированы.
• Все элементы перед этим новым элементом nth меньше или равны элементам после нового элемента nth.

Более формально, nth_element частично сортирует диапазон [first, last) в порядке возрастания таким образом, что для любого i в диапазоне
[first, nth) и для любого j в диапазоне [nth, last) выполняется следующее условие:

Элемент, помещенный в позицию nth, точно соответствует элементу, который бы находился на этом месте, если бы весь диапазон был полностью отсортирован.

nth может быть конечным итератором, в этом случае функция не оказывает никакого влияния.

Параметры

Возвращаемое значение

(ничего)

Сложность

Исключение

Перегрузки с параметром шаблона, имеющим имя ExecutionPolicy сообщают об ошибках следующим образом:

• Если выполнение функции, вызываемой в рамках алгоритма, вызывает исключение, и ExecutionPolicy является одной из стандартных политик, вызывается std::terminate. Для любой другой ExecutionPolicy, поведение определяется реализацией.
• Если алгоритм не может выделить память, выбрасывается std::bad_alloc.

Примечания

Используемый алгоритм обычно Introselect, хотя и другие алгоритмы выбора с подходящей сложностью в среднем случае допускаются.

Возможная реализация

См. также реализации в libstdc++, libc++ и msvc stl.

Пример

#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';
    // The consequence of the inequality of elements before/after the Nth one:
    assert(std::accumulate(v.begin(), m, 0) < std::accumulate(m, v.end(), 0));
    printVec(v);
 
    // Note: comp function changed
    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);
}

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};

См. также