源码变色
2024-11-19 01:29
1.c++排序函数sort stable_sort底层原理总结
2.虚幻源码Array.h
3.STL 源码剖析：sort
4.[stl 源码分析] std::sort
5.学生信息管理系统源代码
6.剖析std::sort函数设计，避免coredump
c++排序函数sort stable_sort底层原理总结
C++排序函数sort与stable_sort的底层原理详解
sort函数提供两种选择：不稳定排序和并行/串行排序。默认情况下，如果元素数量少于，会采用插入排序；否则，会根据区间划分的手机谷歌查看源码效率动态调整排序策略，当划分次数过多时，会切换到堆排序，保证时间复杂度在O(n log n)范围内。堆排序虽然不需要额外空间，但访问顺序不利于缓存优化，且建堆过程可能导致更多的交换操作。 如果条件适合，sort还会选择快速排序，通过中值猜测划分区间。partition函数通过调用特定函数划分范围，并优先处理小区间，以减少递归深度和堆排序的触发条件。 而对于稳定性需求，stable_sort提供了稳定的排序保证。尽管std::sort本身不保证稳定性，但在某些情况下，如数据分布均匀，可以借助额外的策略来实现类似效果。 最后，sort的德zhou源码源码部分展示了这些复杂策略的实现细节，展示了C++排序算法的灵活性和优化策略。虚幻源码Array.h
本文详细介绍了虚幻引擎中的动态数组TArray的源码实现。该动态数组模板化设计，允许用户根据需要使用不同的元素类型和内存分配器。首先，我们分析了通用迭代器的源码，其核心包含SizeType Num() const方法用于获取容器中元素数量，IsValidIndex(SizeType index)方法用于判断容器索引是否有效，以及RemoveAt(SizeType index)方法用于删除指定位置的元素。
紧接着，我们深入探讨了具有模板功能的动态数组TArray的实现。TArray模板参数包括InElementType（元素类型）和InAllocatorType（内存分配器类型），同时包含了OnInvalidNum函数用于处理不符合要求的数字时的日志输出。成员变量Container引用了操作的容器，Index表示迭代器所处的位置。通过TChooseClass判断具体类型，根据模板参数是否为true或false返回正确的类型。
构造函数依赖于CopyToEmpty()内部数组复制，接收元素指针和元素数量作为参数。构造函数首先检查元素数量是否小于零，如果是，则调用OnInvalidNum函数。接着验证指针不为空或数量不为零，防止空指针数组的输入。内部数组CopyToEmpty()函数复制到空数组中，特效源码大全提供了三个参数，实现元素的复制。
移动构造函数依赖于MoveOrCopy() Helper函数，提供getData()和getTypeSize()等关键功能。getData()函数根据调用对象是const版本或非const版本返回数组指针，通过内存部分具体实现。通过sizeof(ElementType)获取元素类型大小，GetAllocatedSize()函数获取容器申请内存大小，GetSlack()函数获取容器空间剩余量，ArrayMax - ArrayNum。CheckInvariants()函数检测数组元素数量和最大容量之间的关系，RangeCheck()函数进行范围检测，IsValidIndex()函数判断索引合法性，IsEmpty()函数判断数组元素数量是否为空，Num()函数获取元素数量，Push()函数将元素添加到数组顶部并返回新元素位置。
Pop()函数深入研究，ET默认情况下表示数组元素类型，定义INDEX_NONE = -1。Find()函数包含Find(const ElementType& Item, SizeType& Index) const和Find(const ElementType& Item) const，通过for循环逐个检查元素，返回匹配元素位置或-1。RESTRICT内容定义在Platform.h文件下，#define RESTRICT __restrict，表示没有别名。smalidea源码分析__restrict为C/C++编译器限定词，用于指针限定，表明指针无别名，优化程序性能。
插入系列操作包括SizeType AddUninitialized(SizeType Count = 1)将未初始化元素添加到数组中，SizeType Insert(std::initializer_list InitList, const SizeType InIndex)将给定元素插入指定位置，SizeType AddUnique(ElementType&& Item)添加一个元素，条件是数组中只有一个相同元素。Remove相关操作包括在指定位置删除元素，移除指定数量的元素，Reset和Empty函数清空数组，Append函数将另一个数组添加到当前数组中。
排序方面，TArray内部的Sort函数默认使用小于号对元素按照从小到大排序。带有条件的排序和稳定排序允许用户指定比较规则。总之，TArray源码设计巧妙，灵活支持不同元素类型和内存管理，提供全面的数组操作功能。
STL 源码剖析：sort
我大抵是太闲了。
更好的阅读体验。
sort 作为最常用的 STL 之一，大多数人对于其了解仅限于快速排序。
听说其内部实现还包括插入排序和堆排序，于是站长分类源码很好奇，决定通过源代码一探究竟。
个人习惯使用 DEV-C++，不知道其他的编译器会不会有所不同，现阶段也不是很关心。
这个文章并不是析完之后的总结，而是边剖边写。不免有个人的猜测。而且由于本人英语极其差劲，大抵会犯一些憨憨错误。
源码部分sort
首先，在 Dev 中输入以下代码：
然后按住 ctrl，鼠标左键sort，就可以跳转到头文件 stl_algo.h，并可以看到这个：
注释、模板和函数参数不再解释，我们需要关注的是函数体。
但是，中间那一段没看懂……
点进去，是一堆看不懂的#define。
查了一下，感觉这东西不是我这个菜鸡能掌握的。
有兴趣的 戳这里。
那么接下来，就应该去到函数__sort 来一探究竟了。
__sort
通过同样的方法，继续在stl_algo.h 里找到 __sort 的源代码。
同样，只看函数体部分。
一般来说，sort(a,a+n) 是对于区间 [公式] 进行排序，所以排序的前提是 __first != __last。
如果能排序，那么通过两种方式：
一部分一部分的看。
__introsort_loop
最上边注释的翻译：这是排序例程的帮助程序函数。
在传参时，除了首尾迭代器和排序方式，还传了一个std::__lg(__last - __first) * 2，对应 __depth_limit。
while 表示，当区间长度太小时，不进行排序。
_S_threshold 是一个由 enum 定义的数，好像是叫枚举类型。
当__depth_limit 为 [公式] 时，也就是迭代次数较多时，不使用 __introsort_loop，而是使用 __partial_sort（部分排序）。
然后通过__unguarded_partition_pivot，得到一个奇怪的位置（这个函数的翻译是无防护分区枢轴）。
然后递归处理这个奇怪的位置到末位置，再更新末位置，继续循环。
鉴于本人比较好奇无防护分区枢轴是什么，于是先看的__unguarded_partition_pivot。
__unguarded_partition_pivot
首先，找到了中间点。
然后__move_median_to_first（把中间的数移到第一位）。
最后返回__unguarded_partition。
__move_median_to_first
这里的中间数，并不是数列的中间数，而是三个迭代器的中间值。
这三个迭代器分别指向：第二个数，中间的数，最后一个数。
至于为什么取中间的数，暂时还不是很清楚。
`__unguarded_partition`
传参传来的序列第二位到最后。
看着看着，我好像悟了。
这里应该就是实现快速排序的部分。
上边的__move_median_to_first 是为了防止特殊数据卡 [公式] 。经过移动的话，第一个位置就不会是最小值，放在左半序列的数也就不会为 [公式] 。
这样的话，__unguarded_partition 就是快排的主体。
那么，接下来该去看部分排序了。
__partial_sort
这里浅显的理解为堆排序，至于具体实现，在stl_heap.h 里，不属于我们的讨论范围。
（绝对不是因为我懒。）
这样的话，__introsort_loop 就结束了。下一步就要回到 __sort。
__final_insertion_sort
其中某常量为enum { _S_threshold = };。
其中实现的函数有两个：
__insertion_sort
其中的__comp 依然按照默认排序方式 < 来理解。
_GLIBCXX_MOVE_BACKWARD3
进入到_GLIBCXX_MOVE_BACKWARD3，是一个神奇的 #define：
其上就是move_backward：
上边的注释翻译为：
__unguarded_linear_insert
翻译为“无防护线性插入”，应该是指直接插入吧。
当__last 的值比前边元素的值小的时候，就一直进行交换，最后把 __last 放到对应的位置。
__unguarded_insertion_sort
就是直接对区间的每个元素进行插入。
总结
到这里，sort 的源代码就剖完了（除了堆的那部分）。
虽然没怎么看懂，但也理解了，sort 的源码是在快排的基础上，通过堆排序和插入排序来维护时间复杂度的稳定，不至于退化为 [公式] 。
鬼知道我写这么多是为了干嘛……
[stl 源码分析] std::sort
std::sort在标准库中是一个经典的复合排序算法，结合了插入排序、快速排序、堆排序的优点。该算法在排序时根据几种算法的优缺点进行整合，形成一种被称为内省排序的高效排序方法。
内省排序结合了快速排序和堆排序的优点，快速排序在大部分情况下具有较高的效率，堆排序在最坏情况下仍能保持良好的性能。内省排序在排序过程中，先用快速排序进行大体排序，然后递归地对未排序部分进行更细粒度的排序，直至完成整个排序过程。在快速排序效率较低时，内省排序会自动切换至插入排序，以提高排序效率。
在实现上，std::sort使用了内省排序算法，并在适当条件下切换至插入排序以优化性能。其源码包括排序逻辑的实现和测试案例。排序源码主要由内省排序和插入排序两部分组成。
内省排序在排序过程中先快速排序，然后对未完全排序的元素进行递归快速排序。当子数组的长度小于某个阈值时，内省排序会自动切换至插入排序。插入排序在小规模数据中具有较高的效率，因此在内省排序中作为优化部分，提高了整个排序算法的性能。
插入排序在排序过程中，将新元素插入已排序部分的正确位置。这种简单而直观的算法在小型数据集或接近排序状态的数据中表现出色。内省排序通过将插入排序应用于小规模数据，进一步优化了排序算法的性能。
综上所述，std::sort通过结合内省排序和插入排序，实现了高效且稳定的数据排序。内省排序在大部分情况下提供高性能排序，而在数据规模较小或接近排序状态时，插入排序作为优化部分，进一步提高了排序效率。这种复合排序方法使得std::sort成为标准库中一个强大且灵活的排序工具。
学生信息管理系统源代码
void Sort(student *&head, char type,char maxOrMin)
{
/*参数说明:
type=='1' 按 语文 排列
type=='2' 按 数学 排列
type=='3' 按 英语 排列
type=='4' 按 总分 排列
type=='5' 按 平均分 排列
type=='6' 按 座号 排列
*/
student *pHead,*pH;
pHead=pH=head;
int len=GetLength(head);
float *array=new float[len];
int i;
int x=0;
float num=0;
while(head)
{
Count(head);
if(type=='1')
{
num=head->chinaNum;
}
else if(type=='2')
{
num=head->mathNum;
}
else if(type=='3')
{
num=head->englishNum;
}
else if(type=='4')
{
num=head->result;
}
else if(type=='5')
{
num=head->average;
}
else if(type=='6')
{
num=head->num;
}
array[x]=num;
x++;
head=head->next;
}
head=pHead;
if(maxOrMin=='1')
{
for( i=1; i<len; i++)
{
for(int j=0; j<len-i; j++)
{
if(array[j]<array[j+1])
{
float num;
num=array[j];
array[j]=array[j+1];
array[j+1]=num;
}
}
}
}
else
{
for( i=1; i<len; i++)
{
for(int j=0; j<len-i; j++)
{
if(array[j]>array[j+1])
{
float num;
num=array[j];
array[j]=array[j+1];
array[j+1]=num;
}
}
}
}
int pos=1;
for(i=0; i<len; i++)
{
head=pHead;
while(head)
{
if(type=='1')
{
num=head->chinaNum;
}
else if(type=='2')
{
num=head->mathNum;
}
else if(type=='3')
{
num=head->englishNum;
}
else if(type=='4')
{
num=int(head->result);
}
else if(type=='5')
{
num=int(head->average);
}
else if(type=='6')
{
num=int(head->num);
}
int n=0;
if(int(array[i])==int(num))
{
if(int(array[i])!=int(array[i+1]))
{
if(n==0)
{
n=pos;
}
head->pos=pos;
pos++;
}
else
{
head->pos=n;
}
}
head=head->next;
}
}
head=pH;
delete []array;
}
void Count(student *&head)
{
head->result=head->chinaNum+head->englishNum+head->mathNum;
head->average=head->result/3;
}
void DeleteAll(student* &head)
{
student *cp,*np;
cp=head;
while(cp)
{
np=cp->next;
delete cp;
cp=np;
}
head=NULL;
}
void ChaXun(string str,student *head)
{
Sort(head,'4','1');
cout<<"欢迎使用查询功能"<<endl<<endl;
cout<<"请输入你要按什么查询 1->一般查询 2->查找最多 3->查找最少"<<endl;
string s;
cin>>s;
while(s[0]!='1'&&s[0]!='2'&&s[0]!='3')
{
cout<<"你输入错误,请重新输入."<<endl;
cin>>s;
}
if(s[0]=='1')
{
cout<<"按什么查询?"<<endl;
cout<<"1->姓名 2->座号 3->语文成绩 4->数学成绩 "
<<"5->英语成绩 6->总分 7->平均分 8->排名"<<endl;
cin>>str;
while(str[0]!='1' && str[0]!='2' &&
str[0]!='3' && str[0]!='4' &&
str[0]!='5' && str[0]!='6' &&
str[0]!='7' && str[0]!='8' )
{
cout<<"你输入错误,请重新输入."<<endl;
cin>>str;
}
char findStr[];
cout<<"请输入要查找的关键字或关键数:"<<endl;
cin>>findStr;
switch(str[0])
{
case '1':
Find(head,findStr,'1');
break;
case '2':
Find(head,findStr,'2');
break;
case '3':
Find(head,findStr,'3');
break;
case '4':
Find(head,findStr,'4');
break;
case '5':
Find(head,findStr,'5');
break;
case '6':
Find(head,findStr,'6');
break;
case '7':
Find(head,findStr,'7');
break;
case '8':
Find(head,findStr,'8');
break;
}
}
else if(s[0]=='2')
{
cout<<"请输入要按什么查询?"<<endl;
cout<<"1->语文成绩 2->数学成绩 "
<<"3->英语成绩 4->总分 5->平均分 6->排名"<<endl;
string s;
cin>>s;
switch(s[0])
{
case '1':
FindMaxOrMin(head,'1','1');
break;
case '2':
FindMaxOrMin(head,'2','1');
break;
case '3':
FindMaxOrMin(head,'3','1');
break;
case '6':
FindMaxOrMin(head,'6','1');
break;
case '5':
FindMaxOrMin(head,'5','1');
break;
default:
FindMaxOrMin(head,'4','1');
break;
}
}
else if(s[0]=='3')
{
cout<<"请输入要按什么查询?"<<endl;
cout<<"1->语文成绩 2->数学成绩 "
<<"3->英语成绩 4->总分 5->平均分 6->排名"<<endl;
string s;
cin>>s;
switch(s[0])
{
case '1':
FindMaxOrMin(head,'1','2');
break;
case '2':
FindMaxOrMin(head,'2','2');
break;
case '3':
FindMaxOrMin(head,'3','2');
break;
case '6':
FindMaxOrMin(head,'6','2');
break;
case '5':
FindMaxOrMin(head,'5','2');
break;
default:
FindMaxOrMin(head,'4','2');
break;
}
}
}
void ZengJia(string str, student* &head)
{
student *pNew=new student;
cout<<"欢迎使用增加功能"<<endl<<endl;
cout<<"请输入新学生的名字 :"<<endl;
cin>>pNew->name;
cout<<"请输入新学生的座号 :"<<endl;
cin>>pNew->num;
cout<<"请输入他的语文分数 :"<<endl;
cin>>pNew->chinaNum;
cout<<"请输入他的数学分数"<<endl;
cin>>pNew->mathNum;
cout<<"请输入他的英语分数"<<endl;
cin>>pNew->englishNum;
cout<<"插入记录的 (1->最前面 2->最后面)"<<endl;
cin>>str;
while(str[0]!='1' && str[0]!='2')
{
cout<<"你输入错误,请重新输入."<<endl;
cout<<"插入记录的 (1->最前面 2->最后面)"<<endl;
cin>>str;
}
if(str[0]=='1')
{
InsertFront(head,pNew);
}
else if(str[0]=='2')
{
InsertRear(head,pNew);
}
cout<<"新学生增加成功."<<endl;
}
void ShanChu(string str, student *&head)
{
char delStr[];
cout<<"欢迎使用删除功能"<<endl<<endl;
cout<<"1->查询删除 2->全部删除"<<endl;
cin>>str;
while(str[0]!='1' && str[0]!='2')
{
cout<<"输入错误,请重新输入."<<endl;
cin>>str;
}
if(str[0]=='1')
{
cout<<"请输入要删除的关键字"<<endl;
cin>>delStr;
cout<<"1->删除第一条找到的记录 2->删除所有找到的记录"<<endl;
cin>>str;
while(str[0]!='1'&&str[0]!='2')
{
cout<<"你输入错误,请重新输入."<<endl;
cin>>str;
}
cout<<"你真的要删除吗? 1->删除 2->取消"<<endl;
string s;
cin>>s;
if(str[0]=='1')
{
if(str[0]=='1')
{
Delete(head,delStr,1);
}
else
{
Delete(head,delStr,2);
}
}
else
{
cout<<"你已经取消删除了."<<endl;
}
}
else
{
cout<<"你真的要删除全部数据吗?这样会使你的数据全部丢失哦."<<endl;
cout<<"1->全部删除 2->取消删除"<<endl;
cin>>str;
if(str[0]=='1')
{
DeleteAll(head);
}
else
{
cout<<"你已经取消删除了."<<endl;
}
}
}
void PaiMing(string str, student* head)
{
string s;
cout<<"欢迎使用排名功能"<<endl<<endl;
cout<<"排名选择: 1->升序 2->降序"<<endl;
cin>>s;
cout<<"请输入要按什么排名?"<<endl;
cout<<"1->语文成绩 2->数学成绩 3->英语成绩 "
<<"4->总分 5->平均分 6->座号"<<endl;
cin>>str;
while(str[0]!='1' && str[0]!='2' &&
str[0]!='3' && str[0]!='4' &&
str[0]!='5' && str[0]!='6' )
{
cout<<"你输入错误,请重新输入."<<endl;
cin>>str;
}
cout<<"姓名:"<<setw(8)<<"座号:"<<setw()
<<"语文分数:"<<setw() <<"数学分数:"
<<setw()<<"英语分数:"<<setw(8)<<"总分数:"
<<setw(8)<<"平均分:"<<setw(6)<<"名次:"<<endl<<endl;
if(s[0]=='2')
{
switch(str[0])
{
case '1':
Sort(head,'1','1');
break;
case '2':
Sort(head,'2','1');
break;
case '3':
Sort(head,'3','1');
break;
case '4':
Sort(head,'4','1');
break;
case '5':
Sort(head,'5','1');
break;
case '6':
Sort(head,'6','1');
break;
}
}
else
{
switch(str[0])
{
case '1':
Sort(head,'1','2');
break;
case '2':
Sort(head,'2','2');
break;
case '3':
Sort(head,'3','2');
break;
case '4':
Sort(head,'4','2');
break;
case '5':
Sort(head,'5','2');
break;
case '6':
Sort(head,'6','2');
break;
}
}
ShowList(head);
return ;
}
void XianShi(string str, student *head)
{
Sort(head,'4','1');
string s;
cout<<"欢迎使用显示功能"<<endl;
cout<<"1->显示全部记录 2->显示记录数目"<<endl;
cin>>s;
if(s[0]=='2')
{
cout<<"记录的数目是:"<<GetLength(head)<<endl;
}
else
{
ShowList(head);
}
}
void XuiGai(string str, student *&head)
{
string s;
student *std;
cout<<"欢迎使用修改功能"<<endl;
cout<<"请输入你要按什么查询"<<endl;
cout<<"1->姓名 2->座号 3->语文成绩 4->数学成绩 "
<<"5->英语成绩 "<<endl;
cin>>str;
while(str[0]!='1' && str[0]!='2' &&
str[0]!='3' && str[0]!='4' &&
str[0]!='5' )
{
cout<<"你输入错误,请重新输入."<<endl;
cin>>str;
}
char findStr[];
cout<<"请输入要查找的关键字或关键数:"<<endl;
cin>>findStr;
switch(str[0])
{
case '1':
std=Find(head,findStr,'1');
Reword(std);
break;
case '2':
std=Find(head,findStr,'2');
Reword(std);
break;
case '3':
std=Find(head,findStr,'3');
Reword(std);
break;
case '4':
std=Find(head,findStr,'4');
Reword(std);
break;
case '5':
std=Find(head,findStr,'5');
Reword(std);
break;
}
Write(head);
if(std!=NULL)
{
cout<<"修改成功."<<endl;
}
}
int Run()
{
bool isLoad=false;
student* head=NULL;
student *pNew=new student;
head=Read();
SetTitle(false);
if(head!=NULL)
{ Sort(head,'5','1');
Count(head);
}
string str;
SetTitle(false);
cout<<" 欢迎使用学生管理系统 "<<endl<<endl;
cout<<" 1->用户登陆 2->退出程序 "<<endl;
cin>>str;
if(str[0]=='2')
{
AboutMe();
return 0;
}
else
{
isLoad=Enter('1');
system("cls");
if(isLoad==true)
{
SetTitle(true);
cout<<" 恭喜,您输入的密码正确.可以对本系统的进行任何操作."<<endl;
}
else
{
cout<<" Sorry,您输入的密码错误.你不能修改本系统的任何内容."<<endl;
}
}
begin:
cout<<endl<<endl;
cout<<" 欢迎使用学生管理系统 "<<endl<<endl;
cout<<" 1->增加功能 2-查询功能"<<endl;
cout<<" 3->删除功能 4-排名功能"<<endl;
cout<<" 5->显示功能 6-修改功能"<<endl;
cout<<" 7->用户设置 8-退出程序"<<endl;
cout<<"请输入您的选择: "<<endl;
cin>>str;
while(str[0]!='8')
{
if(isLoad==true && head!=NULL)
{
cout<<endl<<endl;
if(str[0]=='1')
{
ZengJia(str, head);
Sort(head,'4','1');
Write(head);
}
else if(str[0]=='2')
{
ChaXun(str,head);
}
else if(str[0]=='3')
{
ShanChu(str,head);
Sort(head,'4','1');
Write(head);
}
else if(str[0]=='4')
{
PaiMing(str,head);
}
else if(str[0]=='5')
{
XianShi(str,head);
}
else if(str[0]=='6')
{
XuiGai(str,head);
Write(head);
}
else if(str[0]=='7')
{
cout<<"欢迎使用用户修改功能"<<endl;
isLoad=Enter('2');
}
else if(str[0]=='8')
{
AboutMe();
return 0;
}
else
{
cout<<"你输入错误,请重新输入."<<endl;
goto begin;
}
}
else if(isLoad==false && head!=NULL)
{
if(str[0]=='2')
{
ChaXun(str,head);
}
else if(str[0]=='4')
{
PaiMing(str,head);
}
else if(str[0]=='5')
{
XianShi(str,head);
}
else
{
cout<<"你不是管理员,不能进行此项功能."<<endl;
cout<<"你只能进行 查询功能 显示功能 排名功能"<<endl;
}
}
else if( head==NULL && isLoad==true)
{
cout<<"系统检查到你没有任何记录,不能进行任何操作,只能增加记录."<<endl;
ZengJia(str, head);
Write(head);
head=Read();
}
else if( head==NULL && isLoad==false)
{
cout<<"因为你没有登陆,系统又检查到你没有任何记录,你不能进行任何操作."<<endl;
}
cout<<endl<<endl;
cout<<"按任何键继续进行操作."<<endl;
getchar();
getchar();
system("cls");
goto begin;
}
AboutMe();
return 0;
}
void SetTitle(bool isLoad)
{
HWND hwnd=GetForegroundWindow();
if(isLoad==false)
{
SetWindowText(hwnd," 学生管理系统(没有登陆)");
}
else
{
SetWindowText(hwnd," 学生管理系统(已经登陆)");
}
system("color a");
}
void AboutMe()
{
char*pStr= " ┃ \n"
" ┃ \n"
" ┏━━━━┻━━━━┓ \n"
" ┃ 关于作者 ┃ \n"
" ┏━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━┓\n"
" ┃ ┃\n"
" ┃ Aauthor:
2024-11-19 01:00
2024-11-19 00:45
2024-11-19 00:40
2024-11-19 00:38
2024-11-19 00:34
2024-11-18 23:59
2024-11-18 23:24
2024-11-18 23:03