[C++] STL sort() 함수 사용법

개인적인 공부 목적으로 정리한 내용입니다.

 

 

☁ 기본적인 사용법과 사용자 정의 비교 함수를 사용한 다양한 예시를 포함하였다.

 

담고 싶은 예제가 너무 많다..

 

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sort() 함수

C++의 sort() 함수는 STL(Standard Template Library, 표준 템플릿 라이브러리)의 알고리즘 라이브러리에 포함된 함수로, 배열이나 벡터와 같은 컨테이너의 요소들을 정렬하는 데 사용된다.

지정된 범위에 있는 요소는 기본적으로 오름차순으로 정렬되며, 커스텀(사용자 정의) 비교 함수를 사용하여 다양한 방식으로 정렬할 수 있기 때문에 자주 사용되는 함수다.

 

🔎  참고로 sort()는 안정 정렬이 아니다!

 

안정 정렬이란?

비교하는 두 값이 동일할 경우 원래의 순서를 유지하면서 정렬한다.

 

sort()경우 안정 정렬을 지원하지 않으므로 안정 정렬을 하려면 stable_sort()를 이용하자.

(예시들 중 stable_sort()도 추가했습니다.)

 

 

 

sort() 함수의 헤더파일 및 사용

• #include <algorithm>
  • sort()는 알고리즘 라이브러리에 정의된 함수이다.
• using namespace std; 를 사용하면 std::sort() 대신 sort() 로 간략하게 사용이 가능하다. (네임스페이스 생략)
• std::sort(시작 주소, 끝 주소)
• std::sort(시작 주소, 끝 주소, 사용자 정의 조건 함수)

 

간단한 sort() 사용 예시

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() {
    int arr[] = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    sort(arr, arr + n);

    for(int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    // 💻출력: 1 1 2 3 4 5 9 

    return 0;
}

 

 

 

 

 

sort() 기본 사용법

배열 정렬 (오름차순 / 내림차순)

• 배열을 오름차순으로 정렬하는 방법

int main() {
    int arr[] = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    /* 오름차순 */
    sort(arr, arr + n);

    for(int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    // 💻출력: 1 1 2 3 4 5 9
	
    return 0;
}

 

 

• 배열을 내림차순으로 정렬하는 방법

1. std::greater<> 이용

int main() {
    int arr[] = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	
    /* 내림차순 */
    sort(arr, arr + n, greater<int>());

    for(int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    // 💻출력: 9 5 4 3 2 1 1
    
    return 0;
}

✒ std::greater<>란?

 

std::greater<>는 비교 함수 객체로, 기본적으로 > 연산자를 활용하여 두 값의 순서를 결정한다.

 

 

2. 배열을 정렬한 후, std::reverse()를 이용해 뒤집기

int main() {
    int arr[] = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    sort(arr, arr + n);    // 오름차순 정렬
    reverse(arr, arr + n); // 배열 뒤집기

    for(int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    // 💻출력: 9 5 4 3 2 1 1
    
    return 0;
}

 

 

 

벡터 정렬 (오름차순 / 내림차순)

• 벡터를 오름차순으로 정렬하는 방법

int main() {
    vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};

    /* 오름차순 */
    sort(vec.begin(), vec.end());

    for(int i : vec) {
        cout << i << " ";
    }
    // 💻출력: 1 1 2 3 4 5 9
    
    return 0;
}

 

 

• 벡터를 내림차순으로 정렬하는 방법

1. 역방향 반복자 이용 (rbegin(), rend())

int main() {
    vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};
	
    /* 내림차순 */
    sort(vec.rbegin(), vec.rend());

    for(int i : vec) {
        cout << i << " ";
    }
    // 💻출력: 9 5 4 3 2 1 1
    
    return 0;
}

 

 

2. greater<> 이용

int main() {
    vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};
	
    /* 내림차순 */
    sort(vec.begin(), vec.end(), greater<int>());

    for(int i : vec) {
        cout << i << " ";
    }
    // 💻출력: 9 5 4 3 2 1 1
    
    return 0;
}

 

 

 

부분 정렬

• 컨테이너의 일부 범위만 정렬하는 방법

int main() {
    vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2};

    /* 벡터의 처음부터 4번째 요소까지만 정렬 */
    sort(vec.begin(), vec.begin() + 4);

    for(int i : vec) {
        cout << i << " ";
    }
    // 💻출력: 1 1 3 4 5 9 2
    
    return 0;
}

 

 

 

구조체 또는 클래스 객체 정렬

객체를 정렬할 때는 멤버 변수 또는 조건에 따라 정렬할 수 있다.

• 객체를 정렬하는 방법 (User 구조체를 정렬하는 예시)

struct User {
    string name;
    int score;
};

/* 정렬 기준: 점수 기준으로 오름차순 */
bool compare(User a, User b) {
    return a.score < b.score;
}

int main() {
    vector<User> users = {
        {"김전사", 400},
        {"이궁수", 200},
        {"박법사", 450}
    };
	
    /* compare함수 조건에 맞게 정렬 */
    sort(users.begin(), users.end(), compare);

    for(const auto& user : users) {
        cout << user.name << " " << user.score << "\n";
    }
    // 💻출력: 이궁수 200
    //         김전사 400      
    //         박법사 450   
    
    return 0;
}

 

 

 

안정 정렬 (stable_sort)

sort()는 안정 정렬이 아니다.

안정 정렬이 필요하다면 stable_sort()를 사용하자.

 

 

• stable_sort()을 이용해 안정 정렬하는 방법

struct User {
    string name;
    int score;
};

int main() {
    vector<User> users = {
        {"김전사", 400},
        {"이궁수", 200},
        {"박법사", 400},
        {"김오크", 200}
    };
	
    /* 안정 정렬 */
    stable_sort(users.begin(), users.end(), [](User a, User b) {
        return a.score < b.score;
    });

    for(const auto& user : users) {
        cout << user.name << " " << user.score << "\n";
    }
    // 💻출력: 이궁수 200
    //         김오크 200      
    //         김전사 400      
    //         박법사 400   
    
    return 0;
}

 

 

 

 

 

sort() 사용자 정의 비교 함수 사용법

짝수 우선 정렬

• 짝수를 우선으로 정렬하고, 짝수끼리는 오름차순, 홀수끼리는 내림차순으로 정렬하는 방법

bool customSort(int a, int b) {
    if (a % 2 == 0 && b % 2 != 0) {
        return true; // a가 짝수이고 b가 홀수면 a가 앞에 온다
    } else if (a % 2 != 0 && b % 2 == 0) {
        return false; // b가 짝수이고 a가 홀수면 b가 앞에 온다
    } else if (a % 2 == 0 && b % 2 == 0) {
        return a < b; // 둘 다 짝수면 오름차순
    } else {
        return a > b; // 둘 다 홀수면 내림차순
    }
}

int main() {
    vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 7};

    sort(vec.begin(), vec.end(), customSort);

    for(int i : vec) {
        cout << i << " ";
    }
    // 💻출력: 2 4 6 9 7 5 3 1 1
    
    return 0;
}

 

 

 

절댓값 기준 정렬

• 절대값 기준으로 정렬하는 방법

bool compare(int a, int b) {
    return abs(a) < abs(b);
}

int main() {
    vector<int> vec = {3, -1, 4, -1, 5, -9, 2};

    sort(vec.begin(), vec.end(), compare);

    for(int i : vec) {
        cout << i << " ";
    }
    // 💻출력: -1 -1 2 3 4 5 -9
    
    return 0;
}

 

 

 

문자열 길이 기준 정렬

• 문자열의 길이를 기준으로 정렬하는 방법 (길이가 같은 경우는 사전순으로 정렬)

bool customSort(const string &a, const string &b) {
    if (a.length() == b.length()) {
        return a < b; // 길이가 같으면 사전순으로 정렬
    }
    return a.length() < b.length(); // 길이가 다르면 짧은 것부터 정렬
}

int main() {
    vector<string> vec = {"apple", "banana", "pear", "grape", "kiwi"};

    sort(vec.begin(), vec.end(), customSort);

    for(const string &s : vec) {
        cout << s << " ";
    }
    // 💻출력: kiwi pear apple grape banana
    
    return 0;
}

 

 

 

문자열의 마지막 문자 기준 정렬

• 문자열의 마지막 문자를 기준으로 정렬하는 방법. 만약 마지막 문자가 같다면 전체 문자열을 사전순으로 정렬.

bool customSort(const string &a, const string &b) {
    if (a.back() == b.back()) {
        return a < b; // 마지막 문자가 같으면 사전순으로 정렬
    }
    return a.back() < b.back(); // 마지막 문자 기준으로 정렬
}

int main() {
    vector<string> vec = {"apple", "banana", "cherry", "kiwi", "grape"};

    sort(vec.begin(), vec.end(), customSort);

    for(const string &s : vec) {
        cout << s << " ";
    }
    // 💻출력: banana apple grape kiwi cherry
    
    return 0;
}

 

 

 

2차원 좌표 정렬

• 2차원 좌표를 (x, y) 순으로 정렬하고, x가 같으면 y를 기준으로 오름차순으로 정렬하는 방법

struct Point {
    int x, y;
};

bool customSort(const Point &a, const Point &b) {
    if (a.x == b.x) {
        return a.y < b.y; // x가 같으면 y 기준으로 정렬
    }
    return a.x < b.x; // x가 다르면 x 기준으로 정렬
}

int main() {
    vector<Point> points = {{3, 4}, {1, 2}, {3, 2}, {2, 2}, {2, 3}};

    sort(points.begin(), points.end(), customSort);

    for(const Point &p : points) {
        cout << "(" << p.x << ", " << p.y << ") ";
    }
    // 💻출력: (1, 2) (2, 2) (2, 3) (3, 2) (3, 4)

    return 0;
}

 

 

 

구조체의 두 멤버를 복합적으로 사용한 정렬

• 두 멤버 변수를 사용하여 복합적으로 정렬하는 방법. (예를 들어, 유저들의 레벨과 점수로 정렬하고, 레벨이 같으면 점수로 정렬하는 방식)

struct User {
    string name;
    int level;
    int score;
};

bool customSort(const User &a, const User &b) {
    if (a.level == b.level) {
        return a.score > b.score; // 레벨이 같으면 점수 기준으로 내림차순 정렬
    }
    return a.level < b.level; // 레벨이 다르면 레벨 기준으로 오름차순 정렬
}

int main() {
    vector<User> users = {
        {"김새우깡", 5, 190},
        {"박나나킥", 3, 285},
        {"이몽쉘", 5, 195},
        {"김콘칩", 3, 280}
    };

    sort(users.begin(), users.end(), customSort);

    for(const User &u : users) {
        cout << u.name << " (Lv." << u.level << " " << u.score << "점)\n";
    }
    // 💻출력: 박나나킥 (Lv.3 285점)
    //         김콘칩 (Lv.3 280점)
    //         이몽쉘 (Lv.5 195점)
    //         김새우깡 (Lv.5 190점)
    
    return 0;
}

 

 

 

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참고

 

C++ STL algorithm 함수

<algorithm> 함수