C++で構造体をソートする方法：メンバ変数を条件に並べ替えるテクニック

C++では、独自に定義した構造体（struct）でも、適切な比較関数を用意することで簡単に並べ替えができます。この記事では、書籍情報を格納する「book」構造体を例に、タイトル・ページ数・価格という複数のメンバ変数を持つ構造体を、価格（price）を基準に昇順ソートする方法を解説します。

構造体のソートの基本考え方

構造体はintやdoubleのような単純な型ではないため、そのまま比較することはできません。そこで、「2つの構造体をどのように比較するか」を判定する比較関数を自分で定義する必要があります。

この比較関数は、標準ライブラリのstd::sort()関数の第3引数として渡すことで、指定した条件に従って要素を並べ替えられるようになります。比較関数は、第1引数が第2引数より「前に来るべき」場合にtrueを返すように実装します。

サンプルコード

以下の例では、5冊の本の情報を作成し、価格の安い順にソートして表示しています。

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

struct book {
    string title;
    int pages;
    float price;
};

// 価格を基準に昇順で比較する関数
bool compareBook(book b1, book b2) {
    if(b1.price < b2.price) {
        return true;
    }
    return false;
}

main() {
    book book_arr[5];

    book_arr[0].title = "C Programming";
    book_arr[0].pages = 260;
    book_arr[0].price = 450;

    book_arr[1].title = "DBMS Guide";
    book_arr[1].pages = 850;
    book_arr[1].price = 775;

    book_arr[2].title = "Learn C++";
    book_arr[2].pages = 350;
    book_arr[2].price = 520;

    book_arr[3].title = "Data Structures";
    book_arr[3].pages = 380;
    book_arr[3].price = 430;

    book_arr[4].title = "Learn Python";
    book_arr[4].pages = 500;
    book_arr[4].price = 300;

    // 比較関数を渡してソート
    sort(book_arr, book_arr + 5, compareBook);

    for(int i = 0; i<5; i++) {
        cout << book_arr[i].title << "\t\t" << book_arr[i].pages << "\t\t" <<
            book_arr[i].price << endl;
    }
}

実行結果

Learn Python      500     300
Data Structures   380     430
C Programming     260     450
Learn C++         350     520
DBMS Guide        850     775

コードのポイント

• 比較関数の戻り値：b1.price < b2.priceが成り立つときにtrueを返すため、結果は価格の安い順（昇順）に並びます。降順にしたい場合は不等号を逆にします。
• sort関数の引数：第1引数と第2引数に配列の先頭と末尾へのポインタを渡し、第3引数に比較関数名を渡します。
• 応用性：比較関数のロジックを変更すれば、ページ数やタイトルの文字列順など、任意のメンバ変数を基準にソートできます。また、C++11以降ではラムダ式を使ってより簡潔に記述することも可能です。

この手法を覚えておけば、複数のデータをまとめて扱う構造体の配列も、柔軟に並べ替えられるようになります。