std::partition用于分隔少于透视的元素的问题

std::partition 是 C++ 标准库中的一个算法，它用于对容器中的元素进行重新排序，使得满足某个谓词的元素都位于不满足该谓词的元素之前。这个算法并不保证元素的相对顺序，只是简单地将它们分成两部分。

基础概念

谓词（Predicate）：一个返回布尔值的函数或者函数对象，用于判断元素是否满足某个条件。

std::partition：接受一个范围（起始迭代器和结束迭代器）和一个谓词，然后重新排列范围内的元素，使得满足谓词的元素都位于不满足谓词的元素之前。

优势

高效性：std::partition 通常比完全排序要快，因为它只关心元素是否满足谓词，而不关心它们的具体顺序。
灵活性：可以自定义谓词来适应不同的分隔需求。

类型

函数对象（Functor）：重载了 operator() 的类对象。
Lambda 表达式：匿名函数，可以在调用 std::partition 时直接定义。

应用场景

数据清洗：将数据分为有效和无效两部分。
算法优化：在执行某些算法之前，先对数据进行预处理，例如快速排序中的分区步骤。
并行处理：将数据分成多个部分，以便在不同的线程或处理器上并行处理。

示例代码

假设我们有一个整数向量，我们想要将所有的偶数放在前面，所有的奇数放在后面：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

bool is_even(int i) {
    return i % 2 == 0;
}

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

    // 使用 std::partition 分隔偶数和奇数
    auto partition_point = std::partition(numbers.begin(), numbers.end(), is_even);

    // 输出结果
    std::cout << "Even numbers: ";
    for (auto it = numbers.begin(); it != partition_point; ++it) {
        std::cout << *it << ' ';
    }
    std::cout << "\nOdd numbers: ";
    for (auto it = partition_point; it != numbers.end(); ++it) {
        std::cout << *it << ' ';
    }

    return 0;
}

可能遇到的问题及解决方法

问题：std::partition 后元素的相对顺序发生了变化，这在某些情况下可能不是期望的结果。

原因：std::partition 的设计就是为了快速分隔元素，而不是保持它们的相对顺序。

解决方法：如果需要保持元素的相对顺序，可以使用 std::stable_partition，它会保持等价元素的相对顺序。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

bool is_even(int i) {
    return i % 2 == 0;
}

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

    // 使用 std::stable_partition 分隔偶数和奇数，保持相对顺序
    auto partition_point = std::stable_partition(numbers.begin(), numbers.end(), is_even);

    // 输出结果
    for (const auto& num : numbers) {
        std::cout << num << ' ';
    }

    return 0;
}

在这个例子中，std::stable_partition 会保证所有的偶数仍然按照它们原来的顺序排列在前面，所有的奇数也按照原来的顺序排列在后面。