std::ranges::set_union, std::ranges::set_union_result

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 set_union_result<I1, I2, O> set_union( 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 set_union_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>, ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O> set_union( 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 set_union_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;	(3)	(C++20 起)

构造始于 result 的有序范围，由来自一或两个有序的输入范围 [first1, last1) 与 [first2, last2) 的元素组成。

若在 [first1, last1) 中找到某元素 m 次并在 [first2, last2) 中找到 n 次，则将从 [first1, last1) 复制 m 个元素到 result，保持顺序，然后将从 [first2, last2) 复制恰好 max(n-m, 0) 个元素到 result，亦保持顺序。

若

输入范围未分别按 comp 和 proj1 或 proj2 排序，或
输入范围与输出范围重叠，

则行为未定义。

1) 用给定的二元比较函数 comp 比较元素。

2) 同 (1)，但以 r1 为第一范围并以 r2 为第二范围，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。

此页面上描述的函数式实体是 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。

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

first1, last1	-	第一有序输入范围
first2, last2	-	第二有序输入范围
r1	-	第一有序输入范围
r2	-	第二有序输入范围
result	-	输出范围的起始
comp	-	应用到投影后元素的谓词
proj1	-	应用到第一范围元素的投影
proj2	-	应用到第二范围元素的投影

返回值

{last1, last2, result_last}，其中 result_last 为构造的范围的末尾。

复杂度

至多比较和应用每个投影 $\scriptsize 2\cdot(N_1+N_2)-1$ $2\cdot(N 1 +N 2)-1$ 次，其中 $\scriptsize N_1$ $N 1$ 与 $\scriptsize N_2$ $N 2$ 分别为 ranges::distance(first1, last1) 与 ranges::distance(first2, last2)。

注解

此算法进行与 ranges::merge 所做的类似的任务。两者都消费有序的输入范围并产生拥有来自两个范围的元素的有序输出。这两个算法间的区别在于如何处理来自两个输入范围的比较等价的值（见可小于比较 (LessThanComparable) 上的注解）。若任何等价的值在第一范围中出现 n 次，在第二范围出现 m 次，则 ranges::merge 将输出所有 n+m 次出现，而 ranges::set_union 则只输出 std::max(n, m) 次。故 ranges::merge 恰好输出 $\scriptsize (N_1+N_2)$ $(N 1 +N 2)$ 个值，而 ranges::set_union 可能产生较少的值。

可能的实现

struct set_union_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::set_union_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(proj1, *first1),
                                  std::invoke(proj2, *first2)))
            {
                *result = *first1;
                ++first1;
            }
            else if (std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *first2),
                                       std::invoke(proj1, *first1)))
            {
                *result = *first2;
                ++first2;
            }
            else
            {
                *result = *first1;
                ++first1;
                ++first2;
            }
        }
        auto res1 = ranges::copy(std::move(first1), std::move(last1), std::move(result));
        auto res2 = ranges::copy(std::move(first2), std::move(last2), std::move(res1.out));
        return {std::move(res1.in), std::move(res2.in), std::move(res2.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::set_union_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 set_union_fn set_union {};

示例

运行此代码

#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 << "} ∪ { ";
    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::set_union(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::set_union(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 4 5 6 7 }
 
{ 1 2 3 4 5 5 5 } ∪ { 3 4 5 6 7 } =
{ 1 2 3 4 5 5 5 6 7 }

参阅

ranges::set_difference (C++20)	计算两个集合的差集 (niebloid)
ranges::set_intersection (C++20)	计算两个集合的交集 (niebloid)
ranges::set_symmetric_difference (C++20)	计算两个集合的对称差 (niebloid)
ranges::merge (C++20)	归并两个有序范围 (niebloid)
ranges::includes (C++20)	若一个序列是另一个的子列则返回 true (niebloid)
set_union	计算两个集合的并集 (函数模板)

编译器支持
自立实现与有宿主实现
语言
标准库
标准库标头
具名要求
功能特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
元编程库 (C++11)
诊断库
通用工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
本地化库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
正则表达式库 (C++11)
并发支持库 (C++11)
技术规范
符号索引
外部库

std::ranges::set_union, std::ranges::set_union_result

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