[C++] STL 정렬 sort 함수 사용법 (오름차순 내림차순) 예제 모음

선택 정렬, 버블 정렬, 퀵 정렬, 병합 정렬, 삽입 정렬 등등 많은 정렬 알고리즘은 많이 존재합니다.

이를 공부하여 코딩 테스트나 대회 또는 실무에서 활용할 수도 있겠지만 정렬 관련 라이브러리를 사용하는 것이 훨씬 효율적이라는 생각이 듭니다.

그래서 본 포스팅에서는 c++ <algorithm> 헤더파일에 속해 있는 sort() 함수에 대해 다루어 보겠습니다.

sort() 함수

sort()는 <algorithm> 헤더에 속해 있기때문에 사용하려면 “#include <algorithm>”을 해줘야 합니다.

기본적으로 sort(start, end) 형식으로 호출 되는데, 이는 start를 포함하면서 end를 포함하지 않는 바로 직전까지의 구간을 오름차순으로 정렬합니다.

평균 시간 복잡도는 O(n log n)이며, 이는 quick sort(퀵 정렬)를 기반하는 intro sort로 구현 되어있기 때문입니다. (최악의 경우에도 O(n log n)을 보장합니다.)

unstable sort로 중복된 값들의 순서는 정렬하기 전과 다를 수 있습니다.

함수 원형 및 사용법

// 기본 함수 원형
    template <class RandomAccessIterator>  
    void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);  
   
// 사용자 정의 함수 원형    
    template <class RandomAccessIterator, class Compare>  
  void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

아래와 같이 사용할 수 있습니다.

sort(start, end);
sort(start, end, compare); // 사용자가 정의한 기준으로 정렬, compare는 사용자 정의 함수
sort(start, end, greater<자료형>()); // 내림차순 
sort(start, end, less<자료형>()); // 오름차순

두개의 인자 또는 세개의 인자를 넣어서 함수를 호출할 수 있는데,

(start, end) 범위만 넣은 경우 자동으로 오름차순으로,

(start, end, 함수) 세 개 넣은 경우 함수를 기준으로 정렬할 수 있습니다.

예로, “greater<자료형>()” 함수를 넣어 내림차순으로 정렬할 수도 있고, 사용자 정의 함수를 넣어서 사용자가 정한 정렬 기준을 사용할 수도 있습니다.

이제 예제를 통해 하나씩 사용법을 알아보겠습니다.

예제

배열 오름차순, 내림차순 정렬하기

#include <algorithm> // std::sort
#include <iostream>
using namespace std;

// 배열 출력 함수
void printArray(int *arr, const int n) {
  for (int i = 0; i < n; i++)
    cout << arr[i] << " ";
  cout << endl;
}

int main() {
  const int n = 10;

  // 정렬 전
  cout << "정렬 전" << endl;
  int arr[n] = {3, 9, 2, 6, 1, 5, 7, 8, 0, 4};
  printArray(arr, n);

  // 오름차순 정렬 
  cout << "오름차순 정렬 후" << endl;
  sort(arr, arr + n); 
  printArray(arr, n); // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

  // 내림차순 정렬 
  cout << "내림차순 정렬 후" << endl;
  sort(arr, arr + n, greater<int>());
  printArray(arr, n); // 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
}

결과값:

주어진 범위에서만 배열을 정렬합니다. 내림차순으로 정렬하려면 “greater<자료형>()” 함수를 세 번째 인자로 넣어주어 더 큰 요소를 앞에 두는 방식으로 비교하게 합니다.

vector 컨테이너 오름차순, 내림차순 정렬하기

#include <algorithm> // std::sort
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// vector 컨테이너 출력 함수
void printVector(vector<int> &v) {
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    cout << v[i] << " ";
  }
  cout << endl;
}

int main(void) {
  vector<int> v;
  const int n = 10;

  // vector에 1의자리 숫자를 임의로 삽입
  for (int i = 0; i < n; i++) { 
    v.push_back(rand() % 10);
  }

  // 정렬 전
  cout << "정렬 전" << endl;
  printVector(v);

  // 오름차순 정렬
  cout << "오름차순 정렬 후" << endl;
  sort(v.begin(), v.end());
  printVector(v);

  // 내림차순 정렬
  cout << "내림차순 정렬 후" << endl;
  sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
  printVector(v);
}

결과값:

주어진 범위에서만 vector 컨테이너를 정렬합니다. 내림차순으로 정렬하려면 “greater<자료형>()” 함수를 세 번째 인자로 넣어주어 더 큰 요소를 앞에 두는 방식으로 비교하게 합니다.

사용자 정의 기준으로 정렬하기

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

// 학생 객체
// 이름하고 나이를 포함
class Student {
public:
  string name;
  int age;
  Student(string name, int age) : name(name), age(age) {}
};

// 사용자 정의 함수
bool compare(Student a, Student b) {
  if (a.name == b.name) { // 이름이 같으면, 나이가 적은순
    return a.age < b.age;
  } else { // 이름이 다르면, 이름 사전순
    return a.name < b.name;
  }
}

// vector 컨테이너 출력 함수
void printVector(vector<Student> &v) {
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << "[" << v[i].name << ", " << v[i].age << "] ";
  }
  cout << endl;
}

int main(void) {
  vector<Student> v;

  v.push_back(Student("민호", 10));
  v.push_back(Student("현준", 24));
  v.push_back(Student("건우", 11));
  v.push_back(Student("원준", 8));
  v.push_back(Student("민호", 13));

  // 정렬 전
  cout << "정렬 전" << endl;
  printVector(v);

  // 사용자 정의 함수로 정렬
  cout << "사용자 정의 함수로 정렬" << endl;
  sort(v.begin(), v.end(), compare);
  printVector(v);
}

결과값:

사용자가 직접 정의하는 자체 비교 함수를 작성하여 세 번째 인자로 넣어줄 수도 있습니다. 이 함수는 “첫 번째” 인자가 “두 번째” 인자 앞에 배치되어야 하는지 bool 값을 반환하여 정렬기준을 전달합니다.

“<” 연산자 오버로딩(Operator Overloading)으로 정렬하기

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

// 학생 객체
// 이름하고 나이를 포함
class Student {
public:
  string name;
  int age;
  Student(string name, int age) : name(name), age(age) {}
};

// 연산자 오버로딩 (operator overloading)
bool operator<(Student a, Student b) {
  if (a.name == b.name) { // 이름이 같으면, 나이가 적은순
    return a.age < b.age;
  } else { // 이름이 다르면, 이름 사전순
    return a.name < b.name;
  }
}

// vector 컨테이너 출력 함수
void printVector(vector<Student> &v) {
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << "[" << v[i].name << ", " << v[i].age << "]";
  }
  cout << endl;
}

int main(void) {
  vector<Student> v;

  v.push_back(Student("민호", 10));
  v.push_back(Student("현준", 24));
  v.push_back(Student("건우", 11));
  v.push_back(Student("원준", 8));
  v.push_back(Student("민호", 13));

  // 정렬 전
  cout << "정렬 전" << endl;
  printVector(v);

  // 연산자 오버로딩(Operator Overloading)으로 정렬
  cout << "연산자 오버로딩(Operator Overloading)으로 정렬" << endl;
  sort(v.begin(), v.end());
  printVector(v);
}