std::ranges::set_union, std::ranges::set_union_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 set_union_result<I1, I2, O>
    set_union( 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 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 = {} );

template< class I1, class I2, class O >
using set_union_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;

构造一个从 result 开始的已排序并集，该并集由存在于一个或两个已排序输入范围 [first1, last1) 和 [first2, last2) 中的元素集合组成。

如果某个元素在 m 中出现 [first1, last1) 次，在 n 中出现 [first2, last2) 次，则所有 m 个元素会按顺序从 [first1, last1) 复制到 result，然后恰好 max(n - m, 0) 个元素会按顺序从 [first2, last2) 复制到 result。

如果出现以下情况，则行为未定义：

• 输入范围未按 comp 和 proj1 或 proj2 分别排序，或
• 结果范围与任一输入范围重叠。

此页面上描述的类似函数的实体是算法函数对象（非正式地称为niebloids），即：

• 调用它们中的任何一个时都不能指定显式模板参数列表。
• 它们对参数依赖查找不可见。
• 当其中任何一个通过普通无限定查找被发现为函数调用运算符左侧的名称时，参数依赖查找被抑制。

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 \(\scriptsize 2\cdot(N_1+N_2)-1\) 2·(N 1 +N 2 )-1 次比较和每次投影的应用，其中 \(\scriptsize N_1\) N 1 和 \(\scriptsize N_2\) N 2 分别是 ranges:: distance ( first1, last1 ) 和 ranges:: distance ( first2, last2 ) 。

注释

该算法执行与 ranges::merge 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排序输出。这两个算法的差异在于处理两个输入范围中等效值的方式（参见 LessThanComparable 的说明）。若某个等效值在第一个范围中出现 n 次，在第二个范围中出现 m 次， ranges::merge 会输出全部 n + m 次出现，而 ranges::set_union 仅输出 std:: max ( n, m ) 次。因此 ranges::merge 精确输出 \(\scriptsize (N_1+N_2)\) (N 1 +N 2 ) 个值，而 ranges::set_union 可能产生更少的输出。

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

#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());
}

{ 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 }

参见