std::partition

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(C++11)                       
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<tbody> </tbody>
在标头 <algorithm> 定义
template< class ForwardIt, class UnaryPred > ForwardIt partition( ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPred p );
 (1) (C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class UnaryPred > ForwardIt partition( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPred p );
 (2) (C++17 起)
1) 重排序范围 [first, last) 中的元素，使得谓词 p 对其返回 true 的所有元素位于谓词 p 对其返回 false 的所有元素之前。不保持相对顺序。
2) 同 (1)，但按照 policy 执行。
此重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 起)

如果 *first 的类型不可交换 (Swappable) (C++11 前)ForwardIt 不可交换值 (ValueSwappable) (C++11 起)，那么行为未定义。

参数

first, last - 要重排序的元素范围的迭代器对
policy - 所用的执行策略
p - 如果元素在顺序中应该在其他元素之前则返回 ​true 的一元谓词。

对每个（可为 const 的） VT 类型参数 v ，其中 VT 是 ForwardIt 的值类型，表达式 p(v) 必须可转换到 bool，无关乎值类别，而且必须不修改 v 。从而不允许 VT& 类型参数，亦不允许 VT ，除非对 VT 而言移动等价于复制(C++11 起)。 ​

类型要求
-
ForwardIt 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 。
-
UnaryPred 必须满足谓词 (Predicate) 。

返回值

指向第二组元素中首元素的迭代器。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1) 应用 N 次 p。
在 ForwardIt 满足老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 的要求时交换最多 N/2 次，否则交换最多 N 次。
2) 应用 O(N) 次 p。
交换 O(N·log(N)) 次。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

实现重载 (1) 并保留 C++11 兼容性。 

template<class ForwardIt, class UnaryPred>
ForwardIt partition(ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPred 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;
}

示例

运行此代码
#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 << "原来的 vector：\n    ";
    for (int elem : v)
        std::cout << elem << ' ';
    
    auto it = std::partition(v.begin(), v.end(), [](int i) {return i % 2 == 0;});
    
    std::cout << "\n划分后的 vector：\n    ";
    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 << "\n未排序的列表：\n    ";
    for (int n : fl)
        std::cout << n << ' ';
    
    quicksort(std::begin(fl), std::end(fl));
    std::cout << "\n用 quicksort 排序后：\n    ";
    for (int fi : fl)
        std::cout << fi << ' ';
    std::cout << '\n';
}

可能的输出： 

原来的 vector：
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
划分后的 vector：
    0 8 2 6 4 * 5 3 7 1 9 
未排序的列表：
    1 30 -4 3 5 -4 1 6 -8 2 -5 64 1 92 
快速排序后：
    -8 -5 -4 -4 1 1 1 2 3 5 6 30 64 92

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 498 C++98 std::partition 要求 first 和 last 是
老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 		只需要是
老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator)
LWG 2150 C++98 std::partition 只需要将一个满足 p
的元素放在一个不满足 p 的元素之前 		改正要求

参阅

(C++11)
 判断范围是否已按给定谓词划分
(函数模板) [编辑]
将元素分为两组，同时保留其相对顺序
(函数模板) [编辑]
(C++20)
 将范围中元素分为两组
(算法函数对象) [编辑]