STL源码分析----神奇的 list 的 sort 算法实现

STL中有一个std::sort算法，但它是不支持std::list的，因为list不提供RandomIterator的支持，但list自己提供了sort算法，把list的元素按从小到大的方式来排序，代码长度到不长，但真是难以读懂，后来扣持了一下午终于搞明白了，贴个总结上来。

list::sort的代码如下（sgi stl）：

[cpp] view
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template <class _Tp, class _Alloc>
void list<_Tp, _Alloc>::sort()
{
// Do nothing if the list has length 0 or 1.
if (_M_node->_M_next != _M_node && _M_node->_M_next->_M_next != _M_node) {
list<_Tp, _Alloc> __carry;
list<_Tp, _Alloc> __counter[64];
int __fill = 0;
while (!empty()) {
__carry.splice(__carry.begin(), *this, begin());
int __i = 0;
while(__i < __fill && !__counter[__i].empty()) {
__counter[__i].merge(__carry);
__carry.swap(__counter[__i++]);
}
__carry.swap(__counter[__i]);
if (__i == __fill) ++__fill;
}
for (int __i = 1; __i < __fill; ++__i)
__counter[__i].merge(__counter[__i-1]);
swap(__counter[__fill-1]);
}
}

行数的确不多，但还真麻烦，我先说一下他是怎么实现的，但具体为什么这么做，我不知道。

比如我们的list里有如下几个需要排序的元素：21，45，1，30，52，3，58，47，22，59，0，58。

排序的时候怎么做，我们先定义若干中转list在上述代码中定义了64个元素的数组

list<_Tp, _Alloc> __counter[64]; 其中里边存什么呢？他们都是用来中转用的

__counter[0]里存放2(0+1)次方个元素

__counter[1]里存放2(1+1)次方个元素

__counter[2]里存放2(2+1)次方个元素

__counter[3]里存放2(3+1)次方个元素，依次类推

那又是怎么个存放方法呢？一个指导原则就是当第i个元素即__counter[i]的内容个数等于2⁽ⁱ⁺¹⁾次方时，就要把__counter[i]的数据转移给__count[i+1]。

具体过程如下：

取出第1个数21，放到__counter[0]里，这时__counter[0]里有一个元素，小于2，继续

__counter[0]: 21

__counter[1]: NULL

取出第2个数45，放到__counter[0]里(不是简单的放，而是排序放，类似两个list做merge)，这时__counter[0]里有2个元素了，需要把这两个元素转移到__counter[1].

__counter[0]: NULL

__counter[1]: 21,45

取出第3个数1，放到__counter[0]里，__count[0]与__count[1]都小于规定个数

__counter[0]: 1

__counter[1]: 21,45

取出第4个数30，放到__counter[0]里，这时__counter[0]的个数等于2了，需要转移到__counter[1]里

__counter[0]: NULL

__counter[1]: 1,21,30,45

但这时__counter[1]里的个数又等于4了，所有需要把__counter[1]的值转移到__counter[2]里，

__counter[0]: NULL

__counter[1]: NULL

__counter[2]: 1,21,30,45

然后取出52，放入__counter[0]

__counter[0]: 52

__counter[1]: NULL

__counter[2]: 1,21,30,45

然后取出3，放入__counter[0]

__counter[0]: 3,52

__counter[1]: NULL

__counter[2]: 1,21,30,45

这时候需要转移

__counter[0]: NULL

__counter[1]: 3,52

__counter[2]: 1,21,30,45

然后取58

__counter[0]: 58

__counter[1]: 3,52

__counter[2]: 1,21,30,45

然后取47

__counter[0]: 47,58

__counter[1]: 3,52

__counter[2]: 1,21,30,45

需要转移

__counter[0]: NULL

__counter[1]: 3,47,52,58

__counter[2]: 1,21,30,45

还需要转移

__counter[0]: NULL

__counter[1]: NULL

__counter[2]: 1,3,21,30,47,45,52,58

还需要转移

__counter[0]: NULL

__counter[1]: NULL

__counter[2]: NULL