Namespaces
Variants

std:: merge

From cppreference.net
Algorithm library
Constrained algorithms and algorithms on ranges (C++20)
Constrained algorithms, e.g. ranges::copy , ranges::sort , ...
Execution policies (C++17)
Non-modifying sequence operations
Batch operations
(C++17)
Search operations
Modifying sequence operations
Copy operations
(C++11)
(C++11)
Swap operations
Transformation operations
Generation operations
Removing operations
Order-changing operations
(until C++17) (C++11)
(C++20) (C++20)
Sampling operations
(C++17)

Sorting and related operations
Partitioning operations
Sorting operations
Binary search operations
(on partitioned ranges)
Set operations (on sorted ranges)
Merge operations (on sorted ranges)
merge
Heap operations
Minimum/maximum operations
Lexicographical comparison operations
Permutation operations
C library
Numeric operations
Operations on uninitialized memory
定义于头文件 <algorithm>
template < class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt >

OutputIt merge ( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
InputIt2 first2, InputIt2 last2,

OutputIt d_first ) ;
(1) (自 C++20 起为 constexpr)
template < class ExecutionPolicy,

class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3 >
ForwardIt3 merge ( ExecutionPolicy && policy,
ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,

ForwardIt3 d_first ) ;
(2) (自 C++17 起)
template < class InputIt1, class InputIt2,

class OutputIt, class Compare >
OutputIt merge ( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
InputIt2 first2, InputIt2 last2,

OutputIt d_first, Compare comp ) ;
(3) (自 C++20 起为 constexpr)
template < class ExecutionPolicy,

class ForwardIt1, class ForwardIt2,
class ForwardIt3, class Compare >
ForwardIt3 merge ( ExecutionPolicy && policy,
ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,

ForwardIt3 d_first, Compare comp ) ;
(4) (自 C++17 起)

将两个已排序范围 [ first1 , last1 ) [ first2 , last2 ) 合并为一个以 d_first 起始的已排序范围。

1) 如果 [ first1 , last1 ) [ first2 , last2 ) 未按照 operator < (C++20 前) std:: less { } (C++20 起) 进行排序,则行为未定义。
3) 如果 [ first1 , last1 ) [ first2 , last2 ) 未按照 comp 排序,则行为未定义。
2,4) (1,3) 相同,但根据 policy 执行。
这些重载仅在满足以下所有条件时参与重载决议:

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

(C++20 前)

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

(C++20 起)

此合并函数是稳定的,这意味着对于原始两个范围中的等价元素,来自第一个范围的元素(保持其原始顺序)会先于来自第二个范围的元素(保持其原始顺序)。

如果输出范围与 [ first1 , last1 ) [ first2 , last2 ) 重叠,则行为未定义。

目录

参数

first1, last1 - 定义待合并的第一个元素 范围 的迭代器对
first2, last2 - 定义待合并的第二个元素 范围 的迭代器对
d_first - 目标范围的起始位置
policy - 使用的 执行策略
comp - 比较函数对象(即满足 Compare 要求的对象),当第一个参数 小于 (即排序在 之前 )第二个参数时返回​ true

比较函数的签名应等价于如下形式:

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

虽然签名不需要包含 const & ,但函数不得修改传递给它的对象,且必须能够接受所有(可能为const的) Type1 Type2 类型的值,无论其 值类别 如何(因此不允许 Type1& ,也不允许 Type1 ,除非对于 Type1 移动等价于复制 (C++11 起) )。
类型 Type1 Type2 必须使得 InputIt1 InputIt2 类型的对象在解引用后能隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
InputIt1, InputIt2 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
-
ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt3 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。
-
OutputIt 必须满足 LegacyOutputIterator 的要求。
-
Compare 必须满足 Compare 的要求。

返回值

指向最后被复制元素之后位置的输出迭代器。

复杂度

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

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

异常

带有名为 ExecutionPolicy 模板参数的重载按以下方式报告错误:

  • 如果作为算法一部分调用的函数执行抛出异常,且 ExecutionPolicy 是某个 标准策略 ,则调用 std::terminate 。对于其他任何 ExecutionPolicy ,其行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存,则抛出 std::bad_alloc

可能的实现

另请参阅 libstdc++ libc++ 中的实现。

merge (1)
template<class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt>
OutputIt merge(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
               InputIt2 first2, InputIt2 last2,
               OutputIt d_first)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first)
    {
        if (first2 == last2)
            return std::copy(first1, last1, d_first);
        if (*first2 < *first1)
        {
            *d_first = *first2;
            ++first2;
        }
        else
        {
            *d_first = *first1;
            ++first1;
        }
    }
    return std::copy(first2, last2, d_first);
}
merge (3)
template<class InputIt1, class InputIt2,
         class OutputIt, class Compare>
OutputIt merge(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
               InputIt2 first2, InputIt2 last2,
               OutputIt d_first, Compare comp)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first)
    {
        if (first2 == last2)
            return std::copy(first1, last1, d_first);
        if (comp(*first2, *first1))
        {
            *d_first = *first2;
            ++first2;
        }
        else
        {
            *d_first = *first1;
            ++first1;
        }
    }
    return std::copy(first2, last2, d_first);
}

注释

该算法执行与 std:: set_union 类似的任务。两者都接受两个已排序的输入范围,并生成包含两个输入元素的已排序输出。这两个算法的区别在于处理两个输入范围中比较等价的值时(参见 可小于比较 的说明)。如果任何等价值在第一个范围中出现 n 次,在第二个范围中出现 m 次, std::merge 将输出全部 n + m 次出现,而 std::set_union 仅输出 std:: max ( n, m ) 次。因此 std::merge 精确输出 std:: distance ( first1, last1 ) + std:: distance ( first2, last2 ) 个值,而 std::set_union 可能产生更少的输出值。

示例

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <random>
#include <vector>
auto print = [](const auto rem, const auto& v)
{
    std::cout << rem;
    std::copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << '\n';
};
int main()
{
    // 用随机数填充向量
    std::random_device rd;
    std::mt19937 mt(rd());
    std::uniform_int_distribution<> dis(0, 9);
    std::vector<int> v1(10), v2(10);
    std::generate(v1.begin(), v1.end(), std::bind(dis, std::ref(mt)));
    std::generate(v2.begin(), v2.end(), std::bind(dis, std::ref(mt)));
    print("原始数据:\nv1:", v1);
    print("v2:", v2);
    std::sort(v1.begin(), v1.end());
    std::sort(v2.begin(), v2.end());
    print("排序后:\nv1:", v1);
    print("v2:", v2);
    // 合并
    std::vector<int> dst;
    std::merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), std::back_inserter(dst));
    print("合并后:\ndst:", dst);
}

可能的输出:

原始数据:
v1: 2 6 5 7 4 2 2 6 7 0
v2: 8 3 2 5 0 1 9 6 5 0
排序后:
v1: 0 2 2 2 4 5 6 6 7 7
v2: 0 0 1 2 3 5 5 6 8 9
合并后:
dst: 0 0 0 1 2 2 2 2 3 4 5 5 5 6 6 6 7 7 8 9

缺陷报告

下列行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 适用范围 发布时的行为 正确行为
LWG 780 C++98 未定义合并操作 已定义

参见

原地合并两个有序范围
(函数模板)
(C++11)
检查范围是否按升序排序
(函数模板)
计算两个集合的并集
(函数模板)
将范围按升序排序
(函数模板)
对元素范围进行排序并保持相等元素的相对顺序
(函数模板)
合并两个已排序范围
(算法函数对象)