std::nth_element

定义于头文件 `<algorithm>`
template< class RandomIt > void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );	(1)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt > void nth_element( ExecutionPolicy&& policy, RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last );	(2)	(C++17 起)
template< class RandomIt, class Compare > void nth_element( RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last, Compare comp );	(3)
template< class ExecutionPolicy, class RandomIt, class Compare > void nth_element( ExecutionPolicy&& policy, RandomIt first, RandomIt nth, RandomIt last, Compare comp );	(4)	(C++17 起)

nth_element 是部分排序算法，它重排 [first, last) 中元素，使得：

nth 所指向的元素被更改为假如 [first, last) 已排序则该位置会出现的元素。
这个新的 nth 元素前的所有元素小于或等于新的 nth 元素后的所有元素。

更正式而言， nth_element 以升序部分排序范围 [first, last) ，使得对于任何范围 [first, nth) 中的 i 和任何范围 [nth, last) 中的 j ，都满足条件 !(*j < *i) （对于 (1-2) ，对 (3-4) 则为 comp(*j, *i) == false ）。置于 nth 位置的元素则准确地是假如完全排序范围则应出现于此位置的元素。

nth 可以是尾迭代器，此情况下函数无效果。

1) 用 operator< 比较元素。

3) 用给定的二元比较函数 comp 比较元素。

2,4) 同 (1,3) ，但按照 policy 执行。这些重载不参与重载决议，除非 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 。

first, last	-	定义待排序范围的随机访问迭代器
nth	-	定义排序划分点的随机访问迭代器
policy	-	所用的执行策略。细节见执行策略。
comp	-	比较函数对象（即满足比较 (`Compare`) 概念的对象），若第一参数小于（即先序于）第二参数则返回 true 。比较函数的签名应等价于如下者： bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b); 签名不必拥有 const & ，但函数对象必须不修改传递给它的对象。类型 Type1 与 Type2 必须使得 RandomIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。
类型要求
- `RandomIt` 必须满足 `ValueSwappable` 和 `RandomAccessIterator` 的要求。
- 解引用 `RandomIt` 结果的类型必须满足 `MoveAssignable` 和 `MoveConstructible` 的要求。

[编辑] 返回值

（无）

[编辑] 复杂度

1,3) 平均与 std::distance(first, last) 成线性。

2,4) O(N) 次应用谓词和 O(N log N) 次交换，其中 N = last - first 。

[编辑] 异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载按下列方式报告错误：

若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是三个标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ，行为是实现定义的。
若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

[编辑] 注意

典型地使用内省选择算法，尽管允许其他拥有适合平均情况复杂度的选择算法。

[编辑] 示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{5, 6, 4, 3, 2, 6, 7, 9, 3};
 
    std::nth_element(v.begin(), v.begin() + v.size()/2, v.end());
    std::cout << "The median is " << v[v.size()/2] << '\n';
 
    std::nth_element(v.begin(), v.begin()+1, v.end(), std::greater<int>());
    std::cout << "The second largest element is " << v[1] << '\n';
}

输出：

The median is 5
The second largest element is 7

[编辑] 参阅

partial_sort_copy	对区间内的元素进行复制并部分排序 (函数模板) [编辑]
stable_sort	将区间内的元素排序，同时保持相等的元素之间的顺序 (函数模板) [编辑]
sort	将区间按升序排序 (函数模板) [编辑]

语言
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算法库
迭代器库
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