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法律研究按升序排序数值字符串向量
在本文中，我们将研究一个 C++ 程序，用于按升序排序数值字符串数组。排序是一个基本操作，它涉及按预定顺序组织元素。由于它们是表示数字的基于字符的字符串，并且这些数值字符串在与排序相关时提供了一组特殊的挑战。我们将介绍问题陈述、解决问题的方法和算法、C++ 实现、所提供方法的复杂性推理以及主要要点总结。
问题陈述
考虑一个包含数值字符串的向量，目标是根据它们的数值按升序排列它们。具有挑战性的是，数值字符串必须根据其数值而不是其字典序进行排序。
让我们深入研究一些示例，以便更好地理解问题
假设输入：["100", "9", "30", "8", "2"]
那么，输出：["2", "8", "9", "30", "100"]
说明：输入向量中的字符串分别表示整数 100、9、30、8 和 2。当这些字符串按升序排序时，根据其数值，输出为 ["2", "8", "9", "30", "100"]。
方法
我们使用一个自定义比较器函数来处理字符串的长度和数值，以解决按升序方式对这些字符串向量进行排序的问题。算法的工作原理如下
定义一个比较器函数“compareNumericStrings”，它有两个字符串作为输入。
在比较器函数中，权衡上面作为参数获取的两个字符串的长度。可能出现 2 种情况
如果长度相等
如果长度不同
使用内置的排序算法，以升序方式组织字符串，指定 compareNumericStrings 作为比较字符串的函数。
在这种情况下，我们需要执行字典序比较来确定它们的顺序。字典序比较考虑字符的 ASCII 值来确定其顺序。
示例
字符串 1 - "11"
字符串 2 - "16"
由于两个字符串的长度相同（2 个字符），因此我们继续进行字典序比较。通过从左到右分析字符，我们可以看出字符串 1 的第一个字符是“1”，字符串 2 的第一个字符也是“1”。由于它们相等，我们现在继续进行下一个（第二个）字符比较。字符串 1 的第二个字符是“1”，而字符串 2 的第二个字符是“6”。字典序比较表明字符串 1 小于字符串 2，因为在 ASCII 表中，“1”出现在“6”之前。
在这种情况下，可以通过比较字符串的长度来直接确定排列，即长度较短的字符串被认为小于长度较长的字符串。
示例
字符串 1 - "50"
字符串 2 - "100"
这里，字符串 1 的长度为 2，而字符串 2 的长度为 3。显然，2 小于 3，因此，字符串 1 被认为小于字符串 2。
示例
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// function for sorting numerical strings
bool compare_str(const string& str1, const string& str2) {
// Lexicographic comparison -> for same-sized strings
if (str1.size() == str2.size()) {
return str1 < str2;
}
// Sort by comparing length of strings -> for different-sized strings
return str1.size() < str2.size();
}
int main() {
vector<string> numStrings = { "12", "57", "200", "28", "1" };
// using the comparison function to sort the vector of numeric strings
sort(numStrings.begin(), numStrings.end(), compare_str);
cout << "Sorted numeric strings in ascending order: ";
// printing the sorted numeric strings
for (const auto& s: numStrings) {
cout << s << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
输出
Sorted numeric strings in ascending order: 1 12 28 57 200
复杂度分析
时间复杂度 - sort() 使用的排序方法是算法时间复杂度的主要决定因素。C++ 中的 sort() 函数通常使用 introsort 算法，该算法结合了三种不同排序算法的优点：快速排序、堆排序和插入排序，并且平均时间复杂度为 O(NlogN)。因此，程序的时间复杂度为 O(NlogN)，其中 N 是向量中元素的数量。
空间复杂度 - 该算法只需要常数空间来存储比较结果，因此其空间复杂度为 O(1)。
使用测试用例进行说明
测试用例 -> {"34", "12", "5", "2"}
代码中定义了一个名为“compare_str”的比较函数；它接受两个字符串作为输入并返回一个布尔值。此函数负责根据其长度和字典序比较两个数值字符串。
主函数首先调用 sort 函数并将 'compare_str' 比较函数以及 numStrings 向量开始和结束迭代器一起传递。这启动了排序操作。
在 compare_str 函数内部，比较逻辑如下
如果要比较的两个字符串的长度相等，则通过对两个字符串使用 < 运算符（str1 < str2）执行字典序比较。返回此比较的结果。
如果字符串的长度不同，则比较基于长度本身。该函数返回使用 < 运算符（str1.size() < str2.size()）比较 str1 和 str2 大小的结果。
根据比较函数的逻辑，执行排序操作，并且 numStrings 向量按升序重新组织。在这种情况下，排序后的向量为“2”、“5”、“12”和“34”。
演示测试用例中的代码按升序排列数值字符串。输出中显示了排序后的数值字符串“2”、“5”、“12”和“34”。
结论
由于需要同时考虑字符串的长度和数值，因此按升序排序包含数值字符串的向量提出了一个特殊的问题。我们可以通过创建一个独特的比较函数并使用 C++ 排序算法来克服这个困难。提供的实现展示了此问题的简单解决方案。
在本文中，我们检查了问题陈述，提出了策略和算法，提供了 C++ 实现，评估了解决方案的复杂性，并强调了关键要点。能够有效地对数值字符串进行排序对于开发人员来说是一项至关重要的技能，并且此处描述的方法可以修改以适应各种排序情况。
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