使用c++(最好是标准库)，我想对一个样本序列进行升序排序，但我也想记住新样本的原始索引。
例如，我有一个集合，或向量，或样本a的矩阵:[5,2,1,4,3]。我想把它们排序为B:[1,2,3,4,5]，但我也想记住这些值的原始索引，所以我可以得到另一个集合，它将是: C:[2,1,4,3,0] -这对应于'B'中每个元素的索引，在原始'A'中。
例如，在Matlab中，你可以这样做:
[a,b]=sort([5, 8, 7])
a = 5 7 8
b = 1 3 2
有谁能想到一个好办法吗?
当前回答
我最近接触了c++ 20 <ranges>的优雅投影特性，它允许编写更短/更清晰的代码:
std::vector<std::size_t> B(std::size(A));
std::iota(begin(B), end(B), 0);
std::ranges::sort(B, {}, [&](std::size_t i){ return A[i]; });
{}指通常的std::less<std::size_t>。因此，正如您所看到的，我们定义了一个函数，在任何比较之前调用每个元素。这个投影特性实际上是非常强大的，因为这个函数可以是，就像这里，或者它甚至可以是一个方法，或者一个成员值。例如:
struct Item {
float price;
float weight;
float efficiency() const { return price / weight; }
};
int main() {
std::vector<Item> items{{7, 9}, {3, 4}, {5, 3}, {9, 7}};
std::ranges::sort(items, std::greater<>(), &Item::efficiency);
// now items are sorted by their efficiency in decreasing order:
// items = {{5, 3}, {9, 7}, {7, 9}, {3, 4}}
}
如果我们想通过增加价格来排序:
std::ranges::sort(items, {}, &Item::price);
不要定义操作符<或使用lambda，使用投影!
其他回答
考虑使用@Ulrich Eckhardt建议的std::multimap。只是代码可以变得更简单。
鉴于
std::vector<int> a = {5, 2, 1, 4, 3}; // a: 5 2 1 4 3
在插入的平均时间内排序
std::multimap<int, std::size_t> mm;
for (std::size_t i = 0; i != a.size(); ++i)
mm.insert({a[i], i});
检索值和原始索引
std::vector<int> b;
std::vector<std::size_t> c;
for (const auto & kv : mm) {
b.push_back(kv.first); // b: 1 2 3 4 5
c.push_back(kv.second); // c: 2 1 4 3 0
}
首选std::multimap而不是std::map的原因是允许原始向量的值相等。另外请注意，与std::map不同，操作符[]没有为std::multimap定义。
一种解决方案是使用二维矢量。
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
vector<vector<double>> val_and_id;
val_and_id.resize(5);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
val_and_id[i].resize(2); // one to store value, the other for index.
}
// Store value in dimension 1, and index in the other:
// say values are 5,4,7,1,3.
val_and_id[0][0] = 5.0;
val_and_id[1][0] = 4.0;
val_and_id[2][0] = 7.0;
val_and_id[3][0] = 1.0;
val_and_id[4][0] = 3.0;
val_and_id[0][1] = 0.0;
val_and_id[1][1] = 1.0;
val_and_id[2][1] = 2.0;
val_and_id[3][1] = 3.0;
val_and_id[4][1] = 4.0;
sort(val_and_id.begin(), val_and_id.end());
// display them:
cout << "Index \t" << "Value \n";
for (int i = 0; i < 5; i++) {
cout << val_and_id[i][1] << "\t" << val_and_id[i][0] << "\n";
}
return 0;
}
输出如下:
Index Value
3 1
4 3
1 4
0 5
2 7
还有另一种方法来解决这个问题，使用地图:
vector<double> v = {...}; // input data
map<double, unsigned> m; // mapping from value to its index
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
m[*it] = it - v.begin();
这将消除非唯一元素。如果不能接受，使用multimap:
vector<double> v = {...}; // input data
multimap<double, unsigned> m; // mapping from value to its index
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
m.insert(make_pair(*it, it - v.begin()));
为了输出索引，迭代map或multimap:
for (auto it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
cout << it->second << endl;
你可以对std::pair进行排序，而不仅仅是整型——第一个整型是原始数据，第二个整型是原始索引。然后提供一个只对第一个int进行排序的比较器。例子:
Your problem instance: v = [5 7 8]
New problem instance: v_prime = [<5,0>, <8,1>, <7,2>]
使用类似这样的比较器对新问题实例进行排序:
typedef std::pair<int,int> mypair;
bool comparator ( const mypair& l, const mypair& r)
{ return l.first < r.first; }
// forgetting the syntax here but intent is clear enough
在v_prime上使用比较器std::sort的结果应该是:
v_prime = [<5,0>, <7,2>, <8,1>]
您可以通过遍历向量来剥离索引，从每个std::pair中抓取.second。
向量中的项是唯一的吗?如果是这样，复制向量，排序一个副本与STL排序，然后你可以找到每个项目在原始向量的索引。
如果向量应该处理重复的项，我认为你最好实现自己的排序例程。
