std::ranges::inplace_merge
Определён в заголовке <algorithm> | ||
|---|---|---|
| Сигнатура вызова | ||
template< std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity >
requires std::sortable<I, Comp, Proj>
I inplace_merge( I first, I middle, S last,
Comp comp = {}, Proj proj = {} );
| (1) |
(начиная с C++20) (constexpr начиная с C++26) |
template< ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less,
class Proj = std::identity >
requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
ranges::borrowed_iterator_t<R>
inplace_merge( R&& r, ranges::iterator_t<R> middle,
Comp comp = {}, Proj proj = {} );
| (2) |
(начиная с C++20) (constexpr начиная с C++26) |
Объединяет два смежных отсортированных диапазона [first, middle) и [middle, last) в один отсортированный диапазон [first, last).
Последовательность считается отсортированной относительно компаратора comp и проекции proj, если для любого итератора it, указывающего на последовательность, и любого неотрицательного целого числа n, такого что it + n является допустимым итератором, указывающим на элемент последовательности, std::invoke(comp, std::invoke(proj, *(it + n)), std::invoke(proj, *it))) вычисляется в значение false.
Эта функция слияния является стабильной: для эквивалентных элементов в исходных двух диапазонах элементы из первого диапазона (с сохранением исходного порядка) располагаются перед элементами из второго диапазона (также с сохранением исходного порядка).
comp и объекта проекции proj; диапазоны должны быть отсортированы относительно них.r, как если бы в качестве first использовался ranges::begin(r), а в качестве last — ranges::end(r).Описанные на этой странице функциональные объекты-подобные сущности являются объектами-функциями алгоритмов (неофициально известными как niebloids), то есть:
- При вызове любой из них нельзя указать явный список аргументов шаблона.
- Ни одна из них не видна при поиске, зависящем от аргументов.
- Если какая-либо из них обнаружена обычным неквалифицированным поиском как имя слева от оператора вызова функции, поиск, зависящий от аргументов, подавляется.
Параметры
| first | - | начало первого отсортированного диапазона |
| middle | - | конец первого диапазона и начало второго диапазона |
| last | - | конец второго отсортированного диапазона |
| r | - | диапазон элементов для слияния на месте |
| comp | - | функция сравнения для применения к спроецированным элементам |
| proj | - | проекция для применения к элементам диапазона |
Возвращаемое значение
Итератор, равный last.
Сложность
Ровно N − 1 сравнений, если доступен дополнительный буфер памяти, где N = ranges::distance(first, last). В противном случае — \(\scriptsize \mathcal{O}(N\cdot\log{(N)})\)𝓞(N•log(N)) сравнений. Кроме того, в обоих случаях количество применений проекции вдвое превышает количество сравнений.
Примечания
Эта функция пытается выделить временный буфер. Если выделение завершается неудачей, выбирается менее эффективный алгоритм.
| Макрос проверки поддержки возможностей | Значение | Стандарт | Возможность |
|---|---|---|---|
__cpp_lib_constexpr_algorithms | 202306L | (C++26) | constexpr стабильная сортировка |
Возможная реализация
Эта реализация показывает только менее эффективный алгоритм, используемый при отсутствии дополнительной памяти. См. также реализации в MSVC STL и libstdc++.
struct inplace_merge_fn
{
template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity>
requires std::sortable<I, Comp, Proj>
constexpr I operator()(I first, I middle, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
{
I last_it = ranges::next(middle, last);
inplace_merge_slow(first, middle, last_it,
ranges::distance(first, middle),
ranges::distance(middle, last_it),
std::ref(comp), std::ref(proj));
return last_it;
}
template<ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less,
class Proj = std::identity>
requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
operator()(R&& r, ranges::iterator_t<R> middle,
Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
{
return (*this)(ranges::begin(r), std::move(middle), ranges::end(r),
std::move(comp), std::move(proj));
}
private:
template<class I, class Comp, class Proj>
static constexpr void inplace_merge_slow(I first, I middle, I last,
std::iter_difference_t<I> n1,
std::iter_difference_t<I> n2,
Comp comp, Proj proj)
{
if (n1 == 0 || n2 == 0)
return;
if (n1 + n2 == 2 && comp(proj(*middle), proj(*first)))
{
ranges::iter_swap(first, middle);
return;
}
I cut1 = first, cut2 = middle;
std::iter_difference_t<I> d1{}, d2{};
if (n1 > n2)
{
d1 = n1 / 2;
ranges::advance(cut1, d1);
cut2 = ranges::lower_bound(middle, last, *cut1,
std::ref(comp), std::ref(proj));
d2 = ranges::distance(middle, cut2);
}
else
{
d2 = n2 / 2;
ranges::advance(cut2, d2);
cut1 = ranges::upper_bound(first, middle, *cut2,
std::ref(comp), std::ref(proj));
d1 = ranges::distance(first, cut1);
}
I new_middle = ranges::rotate(cut1, middle, cut2);
inplace_merge_slow(first, cut1, new_middle, d1, d2,
std::ref(comp), std::ref(proj));
inplace_merge_slow(new_middle, cut2, last, n1 - d1, n2 - d2,
std::ref(comp), std::ref(proj));
}
};
inline constexpr inplace_merge_fn inplace_merge {};
|
Пример
#include <algorithm>
#include <complex>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
void print(auto const& v, auto const& rem, int middle = -1)
{
for (int i{}; auto n : v)
std::cout << (i++ == middle ? "│ " : "") << n << ' ';
std::cout << rem << '\n';
}
template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S>
requires std::sortable<I>
void merge_sort(I first, S last)
{
if (last - first > 1)
{
I middle{first + (last - first) / 2};
merge_sort(first, middle);
merge_sort(middle, last);
std::ranges::inplace_merge(first, middle, last);
}
}
int main()
{
// custom merge-sort demo
std::vector v{8, 2, 0, 4, 9, 8, 1, 7, 3};
print(v, ": before sort");
merge_sort(v.begin(), v.end());
print(v, ": after sort\n");
// merging with comparison function object and projection
using CI = std::complex<int>;
std::vector<CI> r{{0,1}, {0,2}, {0,3}, {1,1}, {1,2}};
const auto middle{std::ranges::next(r.begin(), 3)};
auto comp{std::ranges::less{}};
auto proj{[](CI z) { return z.imag(); }};
print(r, ": before merge", middle - r.begin());
std::ranges::inplace_merge(r, middle, comp, proj);
print(r, ": after merge");
}
Вывод:
8 2 0 4 9 8 1 7 3 : before sort 0 1 2 3 4 7 8 8 9 : after sort (0,1) (0,2) (0,3) │ (1,1) (1,2) : before merge (0,1) (1,1) (0,2) (1,2) (0,3) : after merge
См. также
|
(C++20) | объединяет два отсортированных диапазона (объект-функция алгоритма) |
|
(C++20) | вычисляет объединение двух множеств (объект-функция алгоритма) |
|
(C++20) | проверяет, отсортирован ли диапазон (объект-функция алгоритма) |
|
(C++20) | сортирует диапазон элементов (объект-функция алгоритма) |
| объединяет два упорядоченных диапазона на месте (шаблон функции) |
© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/algorithm/ranges/inplace_merge
