std::ranges::merge, std::ranges::merge_result

 

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算法库

受约束算法及范围上的算法(C++20)
包含算法例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
执行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
不修改序列的操作 批量操作 for_each for_each_n (C++17) 搜索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                   (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改序列的操作 复制操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交换操作 swap iter_swap swap_ranges 变换操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 顺序变更操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 采样操作 sample (C++17)	排序和相关操作 划分操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜索操作（在已划分范围上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（在有序范围上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 归并操作（在有序范围上） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比较操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 库 qsort bsearch
数值运算
iota (C++11)                        inner_product adjacent_difference accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)   exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
在未初始化内存上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)      uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

受约束算法

本菜单中的所有名字均属于命名空间 std::ranges

不修改序列的操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    containscontains_subrange (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not find_lastfind_last_iffind_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

修改序列的操作

copycopy_if copy_n copy_backward    move move_backward shift_leftshift_right (C++23)(C++23)   fill fill_n generate generate_n    transform swap_ranges    shuffle sample removeremove_if replacereplace_if reverse rotate remove_copyremove_copy_if    unique replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy

划分操作

is_partitioned    partition_point    partition    partition_copy    stable_partition

排序操作

is_sorted is_sorted_until     sort stable_sort         partial_sort       nth_element partial_sort_copy

二分搜索操作（在有序范围上）

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作（在有序范围上）

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

堆操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

排列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

折叠操作

fold_left (C++23) fold_left_first (C++23)   fold_right (C++23) fold_right_last (C++23)   fold_left_with_iter (C++23) fold_left_first_with_iter (C++23)

数值操作 iota (C++23)             随机数生成 generate_random (C++26)

未初始化存储上的操作

construct_at    destroy destroy_n destroy_at uninitialized_copy    uninitialized_move uninitialized_fill uninitialized_copy_n    uninitialized_move_n uninitialized_fill_n uninitialized_default_construct uninitialized_default_construct_n uninitialized_value_construct uninitialized_value_construct_n

返回类型

in_fun_result in_in_result in_found_result    in_out_result in_in_out_result    in_out_out_result    min_max_result out_value_result (C++23) in_value_result (C++23)

 

在标头 <algorithm> 定义
调用签名
template<std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,           std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,           std::weakly_incrementable O, class Comp =ranges::less,           class Proj1 =std::identity, class Proj2 =std::identity> requires std::mergeable<I1, I2, O, Comp, Proj1, Proj2> constexpr merge_result<I1, I2, O>     merge( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result, Comp comp ={},            Proj1 proj1 ={}, Proj2 proj2 ={});	(1)	(C++20 起)
template<ranges::input_range R1, ranges::input_range R2,           std::weakly_incrementable O, class Comp =ranges::less,           class Proj1 =std::identity, class Proj2 =std::identity> requires std::mergeable<ranges::iterator_t<R1>, ranges::iterator_t<R2>,                         O, Comp, Proj1, Proj2> constexpr merge_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,                        ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>     merge( R1&& r1, R2&& r2, O result, Comp comp ={},            Proj1 proj1 ={}, Proj2 proj2 ={});	(2)	(C++20 起)
辅助类型
template<class I1, class I2, class O > using merge_result =ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;	(3)	(C++20 起)

将两个有序范围 [[first1, last1) 和 [[first2, last2) 归并为一个开始于 result 的有序范围。

如果对于指向序列的任何迭代器 it 和使 it + n 为指向该序列中的对象的有效迭代器的任何非负整数 n，std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *(it + n)), std::invoke(proj1, *it))) 求值均为 false，则该序列被称为关于 comp有序。

1) 用给定的二元比较函数 comp 进行对象的比较。

2) 同 (1)，但是以 r1 为第一个范围并以 r2 为第二个范围, 如同以 ranges::begin(r1) 为 first1，以 ranges::end(r1) 为 last1，以 ranges::begin(r2) 为 first2，并以 ranges::end(r2) 为 last2。

若目标范围与任一输入范围重叠，则行为未定义（输入范围可以彼此重叠）。

这个归并函数是稳定的，意味着对于两个源范围中的等价对象，来自第一个范围的元素（保持其原顺序）将排在第二个范围当中的元素之前（保持其原顺序）。

此页面上描述的函数式实体是算法函数对象（非正式地称为 niebloid），即：

• 调用它们中的任何一个时不能显式指定模板实参。
• 它们都不对实参依赖查找可见。
• 在通过函数调用运算符左侧的名字进行无限定查找，找到它们之一时，禁止实参依赖查找。

参数

first1, last1	-	要合并的第一个输入有序元素范围的迭代器-哨位对
first2, last2	-	要合并的第二个输入有序元素范围的迭代器-哨位对
result	-	输出范围的起始
comp	-	应用到投影后元素的比较器
proj1	-	应用到第一范围中元素的投影
proj2	-	应用到第二范围中元素的投影

返回值

{last1, last2, result_last}，其中 result_last 为被构造的范围末尾。

复杂度

最多 N − 1 次比较和投影的应用，其中 N =ranges::distance(first1, last1)+ranges::distance(first2, last12)。

注解

此算法进行与 ranges::set_union 相似的任务。两者都使用两个有序范围产生一个包含两者的对象的有序范围。两个算法的不同之处在于在两个输入范围当中的比较等价的值的处理方法（可以参考可小于比较(LessThanComparable) 上的注解）。如果任何相等的值出现了 n 次于第一个范围而 m 次于第二个，ranges::merge 将会输出全部的 n+m 次出现，但是ranges::set_union 只会输出 max(n, m) 次。所以 ranges::merge 输出恰好 N 个数值而 ranges::set_union 会输出更少。

可能的实现

struct merge_fn {template<std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1, std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2, std::weakly_incrementable O, class Comp =ranges::less, class Proj1 =std::identity, class Proj2 =std::identity> requires std::mergeable<I1, I2, O, Comp, Proj1, Proj2>constexpr ranges::merge_result<I1, I2, O> operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result, Comp comp ={}, Proj1 proj1 ={}, Proj2 proj2 ={})const{for(;!(first1 == last1 or first2 == last2);++result){if(std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *first2), std::invoke(proj1, *first1)))*result =*first2, ++first2;else*result =*first1, ++first1;}auto ret1{ranges::copy(std::move(first1), std::move(last1), std::move(result))};auto ret2{ranges::copy(std::move(first2), std::move(last2), std::move(ret1.out))};return{std::move(ret1.in), std::move(ret2.in), std::move(ret2.out)};}   template<ranges::input_range R1, ranges::input_range R2, std::weakly_incrementable O, class Comp =ranges::less, class Proj1 =std::identity, class Proj2 =std::identity> requires std::mergeable<ranges::iterator_t<R1>, ranges::iterator_t<R2>, O, Comp, Proj1, Proj2>constexpr ranges::merge_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>, ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O> operator()(R1&& r1, R2&& r2, O result, Comp comp ={}, Proj1 proj1 ={}, Proj2 proj2 ={})const{return(*this)(ranges::begin(r1), ranges::end(r1), ranges::begin(r2), ranges::end(r2), std::move(result), std::move(comp), std::move(proj1), std::move(proj2));}};   inlineconstexpr merge_fn merge {};

示例

运行此代码

#include <algorithm>#include <iostream>#include <iterator>#include <vector>   void print(constauto& in1, constauto& in2, auto first, auto last){std::cout<<"{ ";for(constauto& e : in1)std::cout<< e <<' ';std::cout<<"} +\n{ ";for(constauto& e : in2)std::cout<< e <<' ';std::cout<<"} =\n{ ";while(!(first == last))std::cout<<*first++<<' ';std::cout<<"}\n\n";}   int main(){std::vector<int> in1, in2, out;   in1 ={1, 2, 3, 4, 5}; in2 ={3, 4, 5, 6, 7}; out.resize(in1.size()+ in2.size());constauto ret = std::ranges::merge(in1, in2, out.begin()); print(in1, in2, out.begin(), ret.out);   in1 ={1, 2, 3, 4, 5, 5, 5}; in2 ={3, 4, 5, 6, 7}; out.clear(); out.reserve(in1.size()+ in2.size()); std::ranges::merge(in1, in2, std::back_inserter(out)); print(in1, in2, out.cbegin(), out.cend());}

输出：

{ 1 2 3 4 5 } + { 3 4 5 6 7 } = { 1 2 3 3 4 4 5 5 6 7 }   { 1 2 3 4 5 5 5 } + { 3 4 5 6 7 } = { 1 2 3 3 4 4 5 5 5 5 6 7 }

参阅

ranges::inplace_merge (C++20)	就地合并两个有序范围 (算法函数对象)
ranges::is_sorted (C++20)	检查范围是否已按升序排列 (算法函数对象)
ranges::set_union (C++20)	计算两个集合的并集 (算法函数对象)
ranges::sort (C++20)	将范围按升序排序 (算法函数对象)
ranges::stable_sort (C++20)	将范围中元素排序，同时保持相等元之间的顺序 (算法函数对象)
merge	合并两个有序范围 (函数模板)