std::ranges::inplace_merge
来自cppreference.com
| 在标头 <algorithm> 定义
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| 调用签名 |
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template< std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > |
(1) | (C++20 起) (C++26 起为 constexpr) |
template< ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > |
(2) | (C++20 起) (C++26 起为 constexpr) |
将两个有序范围 [first, middle) 与 [middle, last) 归并到一个有序范围 [first, last) 中。
若对应指向序列的任何迭代器 it 与使得 it + n 为指向序列元素的合法迭代器的任何非负整数 n， std::invoke(comp, std::invoke(proj, *(it + n)), std::invoke(proj, *it))) 求值为 false，则称序列为按照比较器 comp 与投影 proj 有序。
此归并函数是稳定的，这表示对于原在两个范围中的等价元素，来自第一范围的元素（保持其原顺序）先于来自第二范围的元素（保持其原顺序）。
1) 用给定的二元比较函数 comp 与投影对象 proj 比较元素，而范围必须按同样方式排序。
此页面上描述的函数式实体是 niebloid，即：
实践中，可以作为函数对象，或者用某些特殊编译器扩展实现它们。
参数
| first | - | 第一个有序范围的起始 |
| middle | - | 第一范围的末尾与第二范围的起始 |
| last | - | 第二个有序范围的末尾 |
| r | - | 要原位归并的元素范围 |
| comp | - | 应用到投影后元素的比较器 |
| proj | - | 应用到范围中元素的投影 |
返回值
等于 last 的迭代器。
复杂度
若额外内存可用，则准确比较 N − 1 次，其中 N = ranges::distance(first, last)。否则比较 𝓞(N•log(N)) 次。另外在两种情况下都进行二倍次数的投影。
注解
此函数尝试分配临时缓冲区。若分配失败，则选择较低效的算法。
| 功能特性测试宏 | 值 | 标准 | 功能特性 |
|---|---|---|---|
__cpp_lib_constexpr_algorithms |
202306L | (C++26) | constexpr 稳定排序 |
可能的实现
此实现仅展示无额外内存可用时使用的较慢的算法。参阅 MSVC STL 与 libstdc++ 中的实现。
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 {}; |
示例
运行此代码
#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() { // 定制归并排序演示 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"); // 以比较函数对象和投影进行归并 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"); }
输出：
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
参阅
| (C++20) |
归并两个有序范围 (niebloid) |
| (C++20) |
计算两个集合的并集 (niebloid) |
| (C++20) |
检查范围是否以升序排序 (niebloid) |
| (C++20) |
将范围按升序排序 (niebloid) |
| 就地合并两个有序范围 (函数模板) |