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c++如何使用std::partition_c++容器元素分区算法【总结】

穿越時空

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发布时间:2026-02-15 15:46:04

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来源于php中文网

原创

std::partition按一元谓词真假分区,不保序、不接受自定义比较器;返回指向假值区起始的迭代器,用于切片或erase;需用std::stable_partition保序,注意越界与异常安全。

c++如何使用std::partition_c++容器元素分区算法【总结】

std::partition 不会自动帮你保持原顺序,也不接受自定义比较器——它只按一元谓词的真假把容器切成两块,真值在前、假值在后,但内部顺序不保证稳定。

std::partition 怎么用?参数和返回值别搞错

它作用于一对迭代器,要求容器支持随机访问或至少双向迭代(std::list 也能用,但性能差);返回的是指向“假值区”起始位置的迭代器,也就是第一个不满足谓词的元素位置。

常见错误是传入 std::vector::begin()std::vector::end() 之外的范围,或者误以为返回值是分区长度。

  • 谓词必须是可调用对象,接收一个 T&const T&,返回 bool
  • 不能传入 std::array 的裸数组指针(如 &a[0]),得用 std::begin(a)std::end(a)
  • std::vector<int></int> 分区后,返回的迭代器可以安全用于后续 erase 或切片
std::vector<int> v = {1, -2, 3, -4, 5};
auto it = std::partition(v.begin(), v.end(), [](int x) { return x > 0; });
// v 可能变成 {5, 1, 3, -4, -2},it 指向 -4

std::partition vs std::stable_partition:什么时候必须换?

如果你需要“正数都在前、负数都在后,且各自内部相对顺序不变”,那就得用 std::stable_partition。前者是 O(n) 时间 + O(1) 额外空间,后者是 O(n log n) 时间 + O(log n) 空间(典型实现用分治)。

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容易踩的坑是:在日志过滤、协议字段重组等场景中,误用 std::partition 导致时间戳乱序或字段依赖断裂。

  • std::partition 修改原容器,不拷贝;std::stable_partition 同样修改原容器
  • std::deque 使用 std::stable_partition 会触发大量内存搬移,比 std::vector 更慢
  • 如果只是想“复制出满足条件的子集”,直接用 std::copy_if 更清晰、更安全

分区后怎么安全取前后两段?别越界

返回的迭代器不是索引,不能直接当 size_t 用;用它减去 begin() 才能得到前段长度。而且要注意:若所有元素都满足谓词,返回值等于 end();若都不满足,返回值就是 begin()

  • 取前半段:从 begin() 到返回迭代器(左闭右开),可用 std::vector::iterator 构造新容器
  • 取后半段:从返回迭代器到 end(),注意判空——比如 if (it != v.end()) { ... }
  • std::stringstd::partition 是合法的,但结果可能破坏 UTF-8 编码边界(别对 multibyte 字符串这么干)
auto pivot = std::partition(v.begin(), v.end(), is_even);
std::vector<int> evens(v.begin(), pivot);     // ok
std::vector<int> odds(pivot, v.end());       // ok,即使 pivot == v.end()

分区算法本身不检查元素是否可移动或可交换,所以对含非平凡析构/移动语义的类型(比如带资源句柄的类),确保其移动赋值操作符是 noexcept 的,否则 std::partition 可能抛异常并留下未定义状态。

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