std::partition

Определено в заголовочном файле `<algorithm>`
	(1)
template< class ForwardIt, class UnaryPredicate > ForwardIt partition( ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p );		(до C++20)
template< class ForwardIt, class UnaryPredicate > constexpr ForwardIt partition( ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p );		(с C++20)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class UnaryPredicate > ForwardIt partition( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p );	(2)	(с C++17)

1) Переупорядочивает элементы в диапазоне [first, last) таким образом, что все элементы, для которых предикат p возвращает true, предшествуют элементам, для которых предикат p возвращает false. Относительный порядок элементов не сохраняется.

2) То же, что (1), но выполняется в соответствии с policy. Этот перегруз не участвует в разрешении перегрузки, если

`std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>` является `true`.	(до C++20)
`std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>` является `true`.	(с C++20)

Параметры

first, last	-	диапазон элементов для переупорядочения
policy	-	политика выполнения. См. политику выполнения для получения подробностей.
p	-	унарный предикат, который возвращает `true`, если элемент должен быть упорядочен до других элементов. Выражение `p(v)` должно быть приводимо к типу `bool` для каждого аргумента `v` типа (возможно, const) `VT`, где `VT` - тип значения `ForwardIt`, независимо от категории значения, и не должен изменять `v`. Таким образом, тип параметра `VT&` недопустим, как и `VT` , если для `VT` перемещение эквивалентно копированию(с C++11).
Требования к типу
-`ForwardIt` должны соответствовать требованиям ValueSwappable и LegacyForwardIterator. Однако операция более эффективна, если `ForwardIt` также соответствует требованиям LegacyBidirectionalIterator.
-`UnaryPredicate` должен соответствовать требованиям Predicate.

Возвращаемое значение

Итератор на первый элемент второй группы.

Сложность

При N = std::distance(first, last),

1) Точно N применения p. Максимум N / 2 обменов, если ForwardIt соответствует требованиям LegacyBidirectionalIterator, и максимум N обменов в противном случае.

2) O(N·log N) обменов и O(N) применений p.

Исключения

Перегрузка с параметром шаблона, названным ExecutionPolicy, сообщает об ошибках следующим образом:

Если выполнение функции, вызванной 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 .

Возможная реализация

Реализует перегрузку (1), сохраняя совместимость с C++11.

template<class ForwardIt, class UnaryPredicate>
ForwardIt partition(ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPredicate p)
{
    first = std::find_if_not(first, last, p);
    if (first == last)
        return first;
 
    for (auto i = std::next(first); i != last; ++i)
        if (p(*i))
        {
            std::iter_swap(i, first);
            ++first;
        }
 
    return first;
}

Пример

#include <algorithm>
#include <forward_list>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
 
template<class ForwardIt>
void quicksort(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
    if (first == last)
        return;
 
    auto pivot = *std::next(first, std::distance(first, last) / 2);
    auto middle1 = std::partition(first, last, [pivot](const auto& em)
    {
        return em < pivot;
    });
    auto middle2 = std::partition(middle1, last, [pivot](const auto& em)
    {
        return !(pivot < em);
    });
 
    quicksort(first, middle1);
    quicksort(middle2, last);
}
 
int main()
{
    std::vector<int> v {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    std::cout << "Original vector: ";
    for (int elem : v)
        std::cout << elem << ' ';
 
    auto it = std::partition(v.begin(), v.end(), [](int i) {return i % 2 == 0;});
 
    std::cout << "\nPartitioned vector: ";
    std::copy(std::begin(v), it, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << "* ";
    std::copy(it, std::end(v), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
 
    std::forward_list<int> fl {1, 30, -4, 3, 5, -4, 1, 6, -8, 2, -5, 64, 1, 92};
    std::cout << "\nUnsorted list: ";
    for (int n : fl)
        std::cout << n << ' ';
 
    quicksort(std::begin(fl), std::end(fl));
    std::cout << "\nSorted using quicksort: ";
    for (int fi : fl)
        std::cout << fi << ' ';
    std::cout << '\n';
}

Возможный вывод:

Original vector: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
Partitioned vector: 0 8 2 6 4 * 5 3 7 1 9 
Unsorted list: 1 30 -4 3 5 -4 1 6 -8 2 -5 64 1 92 
Sorted using quicksort: -8 -5 -4 -4 1 1 1 2 3 5 6 30 64 92

Отчеты об ошибках

Следующие отчеты об ошибках, изменяющие поведение, были применены ретроактивно к ранее опубликованным стандартам C++.

DR	Применён к	Поведение, как опубликовано	Корректное поведение
LWG 498	C++98	`std::partition` требовал `first` и `last` быть LegacyBidirectionalIterator	только требовалось быть LegacyForwardIterator (требование к сложности для итераторов, не являющихся двунаправленными, слабее)

См. также

is_partitioned (C++11)	определяет, является ли диапазон разнесённым данным предикатом (функция-шаблон)
stable_partition	делит элементы на две группы, сохраняя их относительный порядок (функция-шаблон)
ranges::partition (C++20)	делит диапазон элементов на две группы (niebloid)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/partition