使用索引向量重新排序向量[重复]

我想对向量中的项目重新排序，使用另一个向量来指定顺序：

char   A[]     = { 'a', 'b', 'c' };
size_t ORDER[] = { 1, 0, 2 };

vector<char>   vA(A, A + sizeof(A) / sizeof(*A));
vector<size_t> vOrder(ORDER, ORDER + sizeof(ORDER) / sizeof(*ORDER));

reorder_naive(vA, vOrder);

// A is now { 'b', 'a', 'c' }

以下是一个低效的实现，需要复制向量：

void reorder_naive(vector<char>& vA, const vector<size_t>& vOrder)  
{   
    assert(vA.size() == vOrder.size());  
    vector vCopy = vA; // Can we avoid this?  
    for(int i = 0; i < vOrder.size(); ++i)  
        vA[i] = vCopy[ vOrder[i] ];  
}  

是否有更有效的方法，例如使用 swap()？

该算法基于 chmike 的算法，但重新排序索引的向量为const。这个功能和他的11个都一致！ [0..10] 的排列。复杂度为 O(N^2)，以 N 为输入的大小，或者更准确地说，最大的大小orbit.

请参阅下文，了解修改输入的优化 O(N) 解决方案。

template< class T >
void reorder(vector<T> &v, vector<size_t> const &order )  {   
    for ( int s = 1, d; s < order.size(); ++ s ) {
        for ( d = order[s]; d < s; d = order[d] ) ;
        if ( d == s ) while ( d = order[d], d != s ) swap( v[s], v[d] );
    }
}

这是我投入更多精力的 STL 风格版本。它大约快了 47%（也就是说，几乎是 [0..10] 的两倍！），因为它尽早完成所有交换，然后返回。重新排序向量由多个轨道组成，每个轨道在到达其第一个成员时都会重新排序。当最后几个元素不包含轨道时，速度会更快。

template< typename order_iterator, typename value_iterator >
void reorder( order_iterator order_begin, order_iterator order_end, value_iterator v )  {   
    typedef typename std::iterator_traits< value_iterator >::value_type value_t;
    typedef typename std::iterator_traits< order_iterator >::value_type index_t;
    typedef typename std::iterator_traits< order_iterator >::difference_type diff_t;
    
    diff_t remaining = order_end - 1 - order_begin;
    for ( index_t s = index_t(), d; remaining > 0; ++ s ) {
        for ( d = order_begin[s]; d > s; d = order_begin[d] ) ;
        if ( d == s ) {
            -- remaining;
            value_t temp = v[s];
            while ( d = order_begin[d], d != s ) {
                swap( temp, v[d] );
                -- remaining;
            }
            v[s] = temp;
        }
    }
}

最后，为了一劳永逸地回答这个问题，一个变体确实破坏了重新排序向量（用-1填充它）。对于 [0..10] 的排列，它比之前的版本快约 16%。因为覆盖输入可以实现动态编程，所以它是 O(N)，对于某些序列较长的情况渐近更快。

template< typename order_iterator, typename value_iterator >
void reorder_destructive( order_iterator order_begin, order_iterator order_end, value_iterator v )  {
    typedef typename std::iterator_traits< value_iterator >::value_type value_t;
    typedef typename std::iterator_traits< order_iterator >::value_type index_t;
    typedef typename std::iterator_traits< order_iterator >::difference_type diff_t;
    
    diff_t remaining = order_end - 1 - order_begin;
    for ( index_t s = index_t(); remaining > 0; ++ s ) {
        index_t d = order_begin[s];
        if ( d == (diff_t) -1 ) continue;
        -- remaining;
        value_t temp = v[s];
        for ( index_t d2; d != s; d = d2 ) {
            swap( temp, v[d] );
            swap( order_begin[d], d2 = (diff_t) -1 );
            -- remaining;
        }
        v[s] = temp;
    }
}