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

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 = {} );

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 = {} );

template< class I1, class I2, class O >
using merge_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;

Объединяет два отсортированных диапазона [[first1, last1) и [first2, last2) в один отсортированный диапазон, начинающийся с result.

Последовательность считается отсортированной относительно компаратора comp, если для любого итератора it, указывающего на последовательность, и любого неотрицательного целого числа n, при котором it + n является допустимым итератором, указывающим на элемент последовательности, выражение std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *(it + n)), std::invoke(proj1, *it))) вычисляется в false.

Поведение не определено, если выходной диапазон перекрывается с любым из входных диапазонов (входные диапазоны могут перекрываться друг с другом).

Эта функция слияния является стабильной: для эквивалентных элементов в исходных диапазонах элементы из первого диапазона (с сохранением их исходного порядка) предшествуют элементам из второго диапазона (также с сохранением их исходного порядка).

Описанные на этой странице функциональные объекты алгоритмов (неформально называемые niebloids), то есть:

• При вызове любого из них нельзя указать явный список аргументов шаблона.
• Ни один из них не виден для поиска, зависящего от аргументов.
• Когда любой из них найден с помощью обычного неквалифицированного поиска как имя слева от оператора вызова функции, поиск, зависящий от аргументов, блокируется.

Параметры

Возвращаемое значение

{last1, last2, result_last}, где result_last — конец построенного диапазона.

Сложность

Не более N − 1 сравнений и применений каждой проекции, где N = ranges::distance(first1, last1) + ranges::distance(first2, last12).

Примечания

Этот алгоритм выполняет задачу, схожую с задачей ranges::set_union. Оба алгоритма принимают два отсортированных входных диапазона и создают отсортированный выходной диапазон с элементами из обоих входных диапазонов. Разница между этими алгоритмами заключается в обработке значений из обоих входных диапазонов, которые сравниваются как эквивалентные (см. примечания к LessThanComparable). Если эквивалентные значения встречаются n раз в первом диапазоне и m раз во втором, ranges::merge выведет все n + m вхождений, тогда как ranges::set_union выведет только max(n, m) вхождений. Таким образом, ranges::merge выводит ровно N значений, а ranges::set_union может вывести меньше.

Возможная реализация

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));
    }
};

inline constexpr merge_fn merge {};

Пример

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>

void print(const auto& in1, const auto& in2, auto first, auto last)
{
    std::cout << "{ ";
    for (const auto& e : in1)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << "} +\n{ ";
    for (const auto& 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());
    const auto 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());
}

{ 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 }

См. также