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std::set_difference

来自 zh.cppreference.net
 
 
算法库
约束算法与范围算法 (C++20)
约束算法,例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
排序及相关操作
划分操作
(C++11)    

排序操作
二分搜索操作
(在已划分的范围上)
集合操作(在已排序范围上)
合并操作(在已排序范围上)
堆操作
最小/最大操作
(C++11)
(C++17)
字典序比较操作
排列操作


 
定义于头文件 <algorithm>
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt >
OutputIt set_difference( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                         InputIt2 first2, InputIt2 last2,
                         OutputIt d_first );
(1) (constexpr 自 C++20 起)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3 >
ForwardIt3 set_difference( 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 set_difference( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                         InputIt2 first2, InputIt2 last2,
                         OutputIt d_first, Compare comp );
(3) (constexpr 自 C++20 起)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2,
          class ForwardIt3, class Compare >
ForwardIt3 set_difference( ExecutionPolicy&& policy,
                           ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                           ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,
                           ForwardIt3 d_first, Compare comp );
(4) (自 C++17 起)

将已排序范围 [first1, last1) 中未在已排序范围 [first2, last2) 中出现的元素复制到始于 d_first 的范围。输出范围也是已排序的。

如果 [first1, last1) 包含 m 个彼此等价的元素,且 [first2, last2) 包含 n 个与之等价的元素,则最终的 std::max(m - n, 0) 个元素将从 [first1, last1) 复制到输出范围,并保持顺序。

1) 如果 [first1, last1) 或 [first2, last2) 没有按 sorted 相对于 operator<(直至 C++20)std::less{}(自 C++20 起) 排序,则行为未定义。
3) 如果 [first1, last1) 或 [first2, last2) 没有按 comp 排序,则行为未定义。
2,4) 与 (1,3) 相同,但根据 policy 执行。
这些重载仅当以下表达式的值为 true 时参与重载决议:

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

(直至 C++20)

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

(自 C++20 起)

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

参数

first1, last1 - 定义第一个输入有序 范围 的迭代器对,用于指定待检查的元素
first2, last2 - 定义第二个输入有序 范围 的迭代器对,用于指定要搜索的元素
d_first - 输出范围的起始位置
policy - 要使用的 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:

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 和 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 类型移动操作等价于拷贝操作 (C++11 起) )。
类型 Type1 和 Type2 必须满足: InputIt1 和 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。
-
OutputIt 必须满足 LegacyOutputIterator 的要求。
-
ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt3 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。
-
Compare 必须满足 Compare 的要求。

返回值

指向已构造范围末尾之后的迭代器。

复杂度

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

1,2) 最多使用 operator < (C++20 前) std:: less { } (C++20 起) 进行 2⋅(N 1 +N 2 )-1 次比较。
3,4) 最多需要 2⋅(N 1 +N 2 )-1 次比较函数 comp 的调用。

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

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

示例

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
template<typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::vector<T>& v)
{
    os << '{';
    for (auto n{v.size()}; const auto& e : v)
        os << e << (--n ? ", " : "");
    return os << '}';
}
struct Order // 包含非常有趣数据的结构体
{
    int order_id{};
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Order& ord)
    {
        return os << ord.order_id;
    }
};
int main()
{
    const std::vector<int> v1{1, 2, 5, 5, 5, 9};
    const std::vector<int> v2{2, 5, 7};
    std::vector<int> diff;
    std::set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(),
                        std::inserter(diff, diff.begin()));
    std::cout << v1 << " ∖ " << v2 << " == " << diff << "\n\n";
    // 我们想知道哪些订单在旧状态和新状态之间被"削减"了:
    std::vector<Order> old_orders{{1}, {2}, {5}, {9}};
    std::vector<Order> new_orders{{2}, {5}, {7}};
    std::vector<Order> cut_orders;
    std::set_difference(old_orders.begin(), old_orders.end(),
                        new_orders.begin(), new_orders.end(),
                        std::back_inserter(cut_orders),
                        [](auto& a, auto& b) { return a.order_id < b.order_id; });
    std::cout << "old orders: " << old_orders << '\n'
              << "new orders: " << new_orders << '\n'
              << "cut orders: " << cut_orders << '\n';
}

输出:

{1, 2, 5, 5, 5, 9} ∖ {2, 5, 7} == {1, 5, 5, 9}
old orders: {1, 2, 5, 9}
new orders: {2, 5, 7}
cut orders: {1, 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。

缺陷报告 应用于 发布时的行为 正确行为
LWG 291 C++98 未说明如何处理输入范围中的等价元素 已明确说明

另见

判断一个序列是否为另一个序列的子序列
(函数模板&算法函数对象)
计算两个集合的对称差
(函数模板&算法函数对象)
计算两个集合的差集
(算法函数对象)