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>;

将两个已排序范围 [[first1, last1) 和 [first2, last2) 合并为一个已排序范围，起始于 result。

若对于指向序列的任一迭代器 和任一非负整数 （使得 comp 为指向序列元素的有效迭代器），it 求值为 n，则称该序列相对于比较器 it + n 是std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *(it + n)), std::invoke(proj1, *it)))已排序false的。

如果目标范围与任一输入范围重叠，则行为未定义（输入范围之间可以相互重叠）。

此归并函数是稳定的，这意味着对于两个原范围中的等价元素，第一范围中的元素（保持其原始顺序）先于第二范围中的元素（保持其原始顺序）。

此页面上描述的类似函数实体是算法函数对象（非正式名称为niebloid），即：

• 调用它们中的任何一个时都不能指定显式模板实参列表。
• 它们中没有一个对实参依赖查找可见。
• 当它们中的任何一个通过普通无限定查找在函数调用运算符左侧的名称被找到时，实参依赖查找被抑制。

参数

返回值

{ last1, last2, result_last } ，其中 result_last 表示已构造范围的末端。

复杂度

最多进行 N − 1 次比较和每次投影的应用，其中 N = ranges:: distance ( first1, last1 ) + ranges:: distance ( first2, last12 ) 。

注释

该算法执行与 ranges:: set_union 类似的任务。两者均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（参见关于 LessThanComparable 的说明）。若某个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，则 ranges::merge 会输出全部 n + m 次出现，而 ranges::set_union 仅输出 max ( n, m ) 次。因此 ranges::merge 精确输出 N 个值，而 ranges::set_union 可能生成更少的输出。

可能的实现

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 {};

示例

#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 }

参阅