std::includes

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受约束算法及范围上的算法 (C++20)
包含算法例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
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(C++17)
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C 库

数值运算
(C++11)                       
在未初始化内存上的操作
 
在标头 <algorithm> 定义
template< class InputIt1, class InputIt2 >

bool includes( InputIt1 first1, InputIt1 last1,

               InputIt2 first2, InputIt2 last2 );
(1) (C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
bool includes( ExecutionPolicy&& policy,
               ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

               ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );
(2) (C++17 起)
template< class InputIt1, class InputIt2, class Compare >

bool includes( InputIt1 first1, InputIt1 last1,

               InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp );
(3) (C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class Compare >
bool includes( ExecutionPolicy&& policy,
               ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

               ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, Compare comp );
(4) (C++17 起)

在有序范围 [first2last2) 是有序范围 [first1last1)子序列的情况下返回 true(不必是连续的子序列)。

1) 如果 [first1last1)[first2last2) 没有按 operator< (C++20 前)std::less{} (C++20 起) 排序,那么行为未定义。
3) 如果 [first1last1)[first2last2) 没有按 comp 排序,那么行为未定义。
2,4)(1,3),但按照 policy 执行。
这些重载只有在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 起)
true 时时才会参与重载决议。

参数

first1, last1 - 要检验的已排序元素范围
first2, last2 - 要搜索的已排序元素范围
policy - 所用的执行策略。细节见执行策略
comp - 比较函数对象(即满足比较 (Compare) 概念的对象),在第一参数小于(即 序于)第二参数时返回 ​true

比较函数的签名应等价于如下:

bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不必有 const&,函数也不能修改传递给它的对象,而且必须接受(可为 const 的)类型 Type1Type2 的值,无关乎值类别(从而不允许 Type1& ,也不允许 Type1,除非 Type1 的移动等价于复制 (C++11 起))。
类型 Type1Type2 必须使得 InputIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
InputIt1, InputIt2 必须满足老式输入迭代器 (LegacyInputIterator)
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator)
-
Compare 必须满足比较 (Compare)

返回值

[first2last2)[first1last1) 的子序列时返回 true;否则返回 false

因为空序列是所有序列的子序列,所以在 [first2last2) 为空时会返回 true

复杂度

给定 N
1
std::distance(first1, last1)N
2
std::distance(first2, last2)

1,2) 最多应用 2⋅(N
1
+N
2
)-1
operator< (C++20 前)std::less{} (C++20 起) 进行比较。
3,4) 最多应用 2⋅(N
1
+N
2
)-1
次比较函数 comp

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误:

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常,且 ExecutionPolicy标准策略之一,那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy,行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存,那么抛出 std::bad_alloc

可能的实现

include (1)
template<class InputIt1, class InputIt2>
bool includes(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
              InputIt2 first2, InputIt2 last2)
{
    for (; first2 != last2; ++first1)
    {
        if (first1 == last1 || *first2 < *first1)
            return false;
        if (!(*first1 < *first2))
            ++first2;
    }
    return true;
}
include (3)
template<class InputIt1, class InputIt2, class Compare>
bool includes(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
              InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp)
{
    for (; first2 != last2; ++first1)
    {
        if (first1 == last1 || comp(*first2, *first1))
            return false;
        if (!comp(*first1, *first2))
            ++first2;
    }
    return true;
}

示例

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <iostream>
 
template<class Os, class Co>
Os& operator<<(Os& os, const Co& v)
{
    for (const auto& i : v)
        os << i << ' ';
    return os << '\t';
}
 
int main()
{
    const auto
        v1 = {'a', 'b', 'c', 'f', 'h', 'x'},
        v2 = {'a', 'b', 'c'},
        v3 = {'a', 'c'},
        v4 = {'a', 'a', 'b'},
        v5 = {'g'},
        v6 = {'a', 'c', 'g'},
        v7 = {'A', 'B', 'C'};
 
    auto no_case = [](char a, char b) { return std::tolower(a) < std::tolower(b); };
 
    std::cout
    << v1 << "\n包含:\n" << std::boolalpha
    << v2 << ":" << std::includes(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end()) << '\n'
    << v3 << ":" << std::includes(v1.begin(), v1.end(), v3.begin(), v3.end()) << '\n'
    << v4 << ":" << std::includes(v1.begin(), v1.end(), v4.begin(), v4.end()) << '\n'
    << v5 << ":" << std::includes(v1.begin(), v1.end(), v5.begin(), v5.end()) << '\n'
    << v6 << ":" << std::includes(v1.begin(), v1.end(), v6.begin(), v6.end()) << '\n'
    << v7 << ":" << std::includes(v1.begin(), v1.end(), v7.begin(), v7.end(), no_case)
          << "(大小写不敏感)\n";
}

输出:

a b c f h x
包含:
a b c   :true
a c     :true
a a b   :false
g       :false
a c g   :false
A B C   :true(大小写不敏感)

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 1205 C++98 [first2last2) 为空时返回值不明确 此时会返回 true

参阅

计算两个集合的差集
(函数模板)
搜索一个元素范围的首次出现
(函数模板)
若一个序列是另一个的子列则返回 true
(niebloid)