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
我的解法使用了余数法。我们可以把需要排序的值放在上面2个字节，而把元素的下标放在下面2个字节:
int myints[] = {32,71,12,45,26,80,53,33};
for (int i = 0; i < 8; i++)
myints[i] = myints[i]*(1 << 16) + i;
然后像往常一样对数组myint进行排序:
std::vector<int> myvector(myints, myints+8);
sort(myvector.begin(), myvector.begin()+8, std::less<int>());
在此之后，您可以通过渣滓访问元素的指数。下面的代码输出按升序排序的值的索引:
for (std::vector<int>::iterator it = myvector.begin(); it != myvector.end(); ++it)
std::cout << ' ' << (*it)%(1 << 16);
当然，这种技术只适用于原始数组myint中相对较小的值(即可以装入int的前2个字节的值)。但是它还有一个额外的好处，可以区分相同的myint值:它们的下标将按正确的顺序打印。
其他回答
如果可能的话，可以使用find函数构建位置数组，然后对数组排序。
或者你可以使用一个映射，其中键是元素，值是它在即将到来的数组(a, B和C)中的位置列表
这取决于以后对这些数组的使用。
我的解法使用了余数法。我们可以把需要排序的值放在上面2个字节，而把元素的下标放在下面2个字节:
int myints[] = {32,71,12,45,26,80,53,33};
for (int i = 0; i < 8; i++)
myints[i] = myints[i]*(1 << 16) + i;
然后像往常一样对数组myint进行排序:
std::vector<int> myvector(myints, myints+8);
sort(myvector.begin(), myvector.begin()+8, std::less<int>());
在此之后，您可以通过渣滓访问元素的指数。下面的代码输出按升序排序的值的索引:
for (std::vector<int>::iterator it = myvector.begin(); it != myvector.end(); ++it)
std::cout << ' ' << (*it)%(1 << 16);
当然，这种技术只适用于原始数组myint中相对较小的值(即可以装入int的前2个字节的值)。但是它还有一个额外的好处，可以区分相同的myint值:它们的下标将按正确的顺序打印。
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!
我写了索引排序的通用版本。
template <class RAIter, class Compare>
void argsort(RAIter iterBegin, RAIter iterEnd, Compare comp,
std::vector<size_t>& indexes) {
std::vector< std::pair<size_t,RAIter> > pv ;
pv.reserve(iterEnd - iterBegin) ;
RAIter iter ;
size_t k ;
for (iter = iterBegin, k = 0 ; iter != iterEnd ; iter++, k++) {
pv.push_back( std::pair<int,RAIter>(k,iter) ) ;
}
std::sort(pv.begin(), pv.end(),
[&comp](const std::pair<size_t,RAIter>& a, const std::pair<size_t,RAIter>& b) -> bool
{ return comp(*a.second, *b.second) ; }) ;
indexes.resize(pv.size()) ;
std::transform(pv.begin(), pv.end(), indexes.begin(),
[](const std::pair<size_t,RAIter>& a) -> size_t { return a.first ; }) ;
}
使用方法与std::sort相同，除了一个索引容器接收排序的索引。 测试:
int a[] = { 3, 1, 0, 4 } ;
std::vector<size_t> indexes ;
argsort(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]), std::less<int>(), indexes) ;
for (size_t i : indexes) printf("%d\n", int(i)) ;
你应该得到2 10 0 3。 对于不支持c++0x的编译器，将lamba表达式替换为类模板:
template <class RAIter, class Compare>
class PairComp {
public:
Compare comp ;
PairComp(Compare comp_) : comp(comp_) {}
bool operator() (const std::pair<size_t,RAIter>& a,
const std::pair<size_t,RAIter>& b) const { return comp(*a.second, *b.second) ; }
} ;
然后重写std::sort as
std::sort(pv.begin(), pv.end(), PairComp(comp)()) ;
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。
