C++ 里怎么一個簡單的 ::std::sort 就能堆溢出呢?

BV1Z64y1a7P1 坑神截圖

這周力扣周賽照例去湊熱鬧。

前兩道題很快寫完了，T3T4讀了題...嗯，不憋了，等坑神的題解吧。

午時十二點，令我十分意外地發現坑神T2竟然罰時了好多次?

T2不就是重載一下 sort 的比較函數嗎?看坑神的b站錄象[1]，再看看評論，才知道 C++ 中的一個驚天大坑。得益于4個月來對 y 總高質量代碼風格與良好書寫習慣的閱讀與模仿，我在考試時“幸運”地避開了這個坑。

但還是很有必要記錄一下。

題目：找出數組中的第 K 大整數

給你一個字符串數組 nums 和一個整數 k 。nums 中的每個字符串都表示一個不含前導零的整數。

返回 nums 中表示第 k 大整數的字符串。

注意：重復的數字在統計時會視為不同元素考慮。例如，如果 nums 是 ["1","2","2"]，那么 "2" 是最大的整數，"2" 是第二大的整數，"1" 是第三大的整數。

示例 1：

1. 輸入：nums = ["3","6","7","10"], k = 4 
2. 輸出："3" 
3. 解釋： 
4. nums 中的數字按非遞減順序排列為 ["3","6","7","10"] 
5. 其中第 4 大整數是 "3" 

示例 2：

1. 輸入：nums = ["2","21","12","1"], k = 3 
2. 輸出："2" 
3. 解釋： 
4. nums 中的數字按非遞減順序排列為 ["1","2","12","21"] 
5. 其中第 3 大整數是 "2" 

示例 3：

1. 輸入：nums = ["0","0"], k = 2 
2. 輸出："0" 
3. 解釋： 
4. nums 中的數字按非遞減順序排列為 ["0","0"] 
5. 其中第 2 大整數是 "0" 

提示：

• 1 <= k <= nums.length <=
• 1 <= nums[i].length <= 100
• nums[i] 僅由數字組成
• nums[i] 不含任何前導零

我的臨場作答

1. struct Num 
2. { 
3.     string a; 
4.      
5.     bool operator< (const Num& t) const 
6.     { 
7.         if (a.size() != t.a.size()) return a.size() < t.a.size(); 
8.         for (int i = 0; i < a.size(); ++ i) 
9.         { 
10.             if (a[i] != t.a[i]) return a[i] < t.a[i]; 
11.         } 
12.         return false; 
13.     } 
14. }; 
15.  
16. class Solution { 
17. public: 
18.     string kthLargestNumber(vector<string>& nums, int k) { 
19.         vector<Num> S; 
20.         for (auto&& t: nums) 
21.         { 
22.             S.push_back({t}); 
23.         } 
24.  
25.         sort(S.begin(), S.end()); 
26.         return S[S.size() - k].a; 
27.     } 
28. }; 

經驗：

重載 sort 中，在 operator < 或者 cmp 中 a == b 時一定也得返回 false !如果不返回 false 而是 true 將造成堆棧溢出!

• “主要是因為如果a==b時return true的話，那么我們在a和b相等的時候，問a
• “原來，STL中的sort并非只是普通的快速排序，除了對普通的快速排序進行優化，它還結合了插入排序和堆排序。根據不同的數量級別以及不同情況，能自動選用合適的排序方法。當數據量較大時采用快速排序，分段遞歸。一旦分段后的數據量小于某個閥值，為避免遞歸調用帶來過大的額外負荷，便會改用插入排序。而如果遞歸層次過深，有出現最壞情況的傾向，還會改用堆排序。”
• 坑神掉進了這個坑：【算法實況】又血崩了，這種題目完全沒經驗烏烏 - 力扣周賽 - LeetCode Weekly 256[2]

此外，一些關于重載效率的對比如下：

• 我的題解性能(struct重載operator<)：執行用時 236ms 內存消耗 76.9MB
• 力扣官方題解性能(lambda重載sort)：執行用時 132ms 內存消耗 53.8MB
• 巨佬墨染空[3]題解性能(重載sort)：執行用時 592ms 內存消耗 341.7MB

代碼如下。這讓我感覺很費解。

1. // 力扣官方題解 
2. class Solution { 
3. public: 
4.     string kthLargestNumber(vector<string>& nums, int k) { 
5.         nth_element(nums.begin(), nums.begin() + k - 1, nums.end(), [](const string& u, const string& v "") { 
6.             return u.size() > v.size() || (u.size() == v.size() && u > v); 
7.         }); 
8.         return nums[k - 1]; 
9.     } 
10. }; 
11.  
12. // 巨佬墨染空題解 
13. bool inline cmp(string x, string y) { 
14.  if (x.size() != y.size()) return x.size() > y.size(); 
15.  return x > y; 
16. } 
17.  
18. class Solution { 
19. public: 
20.   
21.     string kthLargestNumber(vector<string>& a, int k) { 
22.      vector<string> s = a;  // 我將此賦值去掉，也沒有提升性能 
23.      sort(s.begin(), s.end(), cmp); 
24.      return s[k - 1]; 
25.     } 
26. }; 

參考資料

[1]坑神的b站錄象: https://www.bilibili.com/video/BV1Z64y1a7P1

[2]【算法實況】又血崩了，這種題目完全沒經驗烏烏 - 力扣周賽 - LeetCode Weekly 256: https://www.bilibili.com/video/BV1Z64y1a7P1?p=1

[3]墨染空: https://leetcode-cn.com/u/mo-ran-kong/

原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/H3CFtlZZp0hw6xjIpLB1Zg