稳定排序是指排序算法在排序完之后，相同元素之间的相对位置不发生变化。C++中，使用std::stable_sort()算法可以达到稳定排序的效果。在实际开发中，为了提高排序效率，我们需要在使用std::stable_sort()时注意一些细节。

一、std::stable_sort算法介绍

std::stable_sort()是C++ STL(Standard Template Library)中的一个普通算法，其作用是将一个序列进行排序，通常使用快速排序算法实现。与std::sort()不同的是，std::stable_sort()可以保证排序后，相同元素的相对位置不发生变化，从而达到稳定排序的效果。

std::stable_sort()的函数原型如下：

```

template

void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);

template

void stable_sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

```

其中，第一个参数是要排序的序列的起始位置，第二个参数是终止位置。第二个函数原型中，第三个参数是比较函数，在进行排序时用来做元素之间的大小比较。

二、std::stable_sort使用注意事项

1. 要求随机访问迭代器

std::stable_sort()算法要求使用随机访问迭代器，因为它使用的是比较(函数式)算法，可以随机访问序列中的任意一个元素。因此，使用std::stable_sort()的序列必须是一个可随机访问的序列，如vector、deque以及数组等等。

2. 比较严谨的函数式

std::stable_sort()算法需要在比较元素时使用一个自定义的比较函数，该比较函数必须是一个关于两个元素的比较固定形式，并且必须是严格意义上的且没有副作用的。

如果没有提供比较函数，则std::stable_sort()将默认使用元素行为的小于比较运算符来进行元素之间的比较。

3. 分治的局限性

std::stable_sort()是一种分治法排序算法，因此它对于大型序列有一定局限性。如果排序的序列非常大，那么可能会导致递归的深度过大，从而导致栈溢出的问题。此时，建议使用其他的排序算法，如选择排序或归并排序等。

三、std::stable_sort应用

下面，我们以一个具体的例子来说明std::stable_sort()的应用。

假设有一个vector存储着学生的个人信息，例如姓名、年龄与成绩等等，现要按照成绩对学生进行排名，如果成绩相同，则按姓名排序。

```

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

struct Student {

string name;

int age;

int score;

};

bool cmp(const Student &s1, const Student &s2) {

if (s1.score == s2.score) {

return s1.name < s2.name;

}

return s1.score > s2.score;

}

int main() {

vector students{{"Tom", 20, 87},

{"Alice", 19, 92},

{"Bob", 20, 87},

{"Cathy", 20, 70}};

stable_sort(students.begin(), students.end(), cmp);

for (auto &stu : students) {

cout << stu.name << " " << stu.age << " " << stu.score << endl;

}

return 0;

}

```

该代码的主函数中，首先定义了一个struct类型的Student表示学生个人信息，然后定义了一个vector类型的变量students存储多个学生信息。

在自定义的比较函数cmp中，将首先按照成绩从大到小排序，如果成绩相同，则按照姓名从小到大排序。最后，通过调用std::stable_sort()排序函数，对vector进行排序。最后，使用for循环遍历vector并输出结果。

运行结果为：

```

Alice 19 92

Tom 20 87

Bob 20 87

Cathy 20 70

```

可以看到，经过std::stable_sort()算法的排序之后，学生成绩相同的情况下，根据他们的姓名进行了重新排序。

四、总结

本文介绍了std::stable_sort()算法在C++中实现高效稳定排序的方法，并介绍了其在实际开发中的应用。同时，我们也指出了在使用std::stable_sort()时需要注意的细节问题，包括要求随机访问迭代器、比较严谨的函数式和分治的局限性等。