std::ranges::inplace_merge
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| 在标头 <algorithm> 定义
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| 调用签名 |
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template< std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > requires std::sortable<I, Comp, Proj> I inplace_merge( I first, I middle, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} ); |
(1) | (C++20 起) (C++26 起为 constexpr) |
template< ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> ranges::borrowed_iterator_t<R> inplace_merge( R&& r, ranges::iterator_t<R> middle, Comp comp = {}, Proj proj = {} ); |
(2) | (C++20 起) (C++26 起为 constexpr) |
将两个有序范围 [first, middle) 与 [middle, last) 归并到一个有序范围 [first, last) 中。
若对应指向序列的任何迭代器 it 与使得 it + n 为指向序列元素的合法迭代器的任何非负整数 n， std::invoke(comp, std::invoke(proj, *(it + n)), std::invoke(proj, *it))) 求值为 false，则称序列为按照比较器 comp 与投影 proj 有序。
此归并函数是稳定的，这表示对于原在两个范围中的等价元素，来自第一范围的元素（保持其原顺序）先于来自第二范围的元素（保持其原顺序）。
1) 用给定的二元比较函数
comp 与投影对象 proj 比较元素，而范围必须按同样方式排序。2) 同 (1)，但以
r 为范围，如同以 ranges::begin(r) 为 first 并以 ranges::end(r) 为 last。此页面上描述的函数式实体是算法函数对象（非正式地称为 niebloid），即：
参数
| first, middle | - | 要归并的第一个有序元素范围的迭代器对 |
| middle, last | - | 要归并的第二个有序元素范围的迭代器-哨位对 |
| r | - | 要原位归并的元素 range
|
| comp | - | 应用到投影后元素的比较器 |
| proj | - | 应用到范围中元素的投影 |
返回值
等于 last 的迭代器。
复杂度
若额外内存可用，则准确比较 N − 1 次，其中 N = ranges::distance(first, last)。否则比较 𝓞(N•log(N)) 次。另外在两种情况下都进行二倍次数的投影。
注解
此函数尝试分配临时缓冲区。若分配失败，则选择较低效的算法。
| 功能特性测试宏 | 值 | 标准 | 功能特性 |
|---|---|---|---|
__cpp_lib_constexpr_algorithms |
202306L |
(C++26) | constexpr 稳定排序
|
可能的实现
此实现仅展示无额外内存可用时使用的较慢的算法。参阅 MSVC STL 与 libstdc++ 中的实现。
struct inplace_merge_fn
{
template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity>
requires std::sortable<I, Comp, Proj>
constexpr I operator()(I first, I middle, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
{
I last_it = ranges::next(middle, last);
inplace_merge_slow(first, middle, last_it,
ranges::distance(first, middle),
ranges::distance(middle, last_it),
std::ref(comp), std::ref(proj));
return last_it;
}
template<ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less,
class Proj = std::identity>
requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
operator()(R&& r, ranges::iterator_t<R> middle,
Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
{
return (*this)(ranges::begin(r), std::move(middle), ranges::end(r),
std::move(comp), std::move(proj));
}
private:
template<class I, class Comp, class Proj>
static constexpr void inplace_merge_slow(I first, I middle, I last,
std::iter_difference_t<I> n1,
std::iter_difference_t<I> n2,
Comp comp, Proj proj)
{
if (n1 == 0 || n2 == 0)
return;
if (n1 + n2 == 2 && comp(proj(*middle), proj(*first)))
{
ranges::iter_swap(first, middle);
return;
}
I cut1 = first, cut2 = middle;
std::iter_difference_t<I> d1{}, d2{};
if (n1 > n2)
{
d1 = n1 / 2;
ranges::advance(cut1, d1);
cut2 = ranges::lower_bound(middle, last, *cut1,
std::ref(comp), std::ref(proj));
d2 = ranges::distance(middle, cut2);
}
else
{
d2 = n2 / 2;
ranges::advance(cut2, d2);
cut1 = ranges::upper_bound(first, middle, *cut2,
std::ref(comp), std::ref(proj));
d1 = ranges::distance(first, cut1);
}
I new_middle = ranges::rotate(cut1, middle, cut2);
inplace_merge_slow(first, cut1, new_middle, d1, d2,
std::ref(comp), std::ref(proj));
inplace_merge_slow(new_middle, cut2, last, n1 - d1, n2 - d2,
std::ref(comp), std::ref(proj));
}
};
inline constexpr inplace_merge_fn inplace_merge {};
|
示例
运行此代码
#include <algorithm>
#include <complex>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
void print(auto const& v, auto const& rem, int middle = -1)
{
for (int i{}; auto n : v)
std::cout << (i++ == middle ? "│ " : "") << n << ' ';
std::cout << rem << '\n';
}
template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S>
requires std::sortable<I>
void merge_sort(I first, S last)
{
if (last - first > 1)
{
I middle{first + (last - first) / 2};
merge_sort(first, middle);
merge_sort(middle, last);
std::ranges::inplace_merge(first, middle, last);
}
}
int main()
{
// 定制归并排序演示
std::vector v {8, 2, 0, 4, 9, 8, 1, 7, 3};
print(v, ": before sort");
merge_sort(v.begin(), v.end());
print(v, ": after sort\n");
// 以比较函数对象和投影进行归并
using CI = std::complex<int>;
std::vector<CI> r{{0,1}, {0,2}, {0,3}, {1,1}, {1,2}};
const auto middle{std::ranges::next(r.begin(), 3)};
auto comp{std::ranges::less{}};
auto proj{[](CI z) { return z.imag(); }};
print(r, ": before merge", middle - r.begin());
std::ranges::inplace_merge(r, middle, comp, proj);
print(r, ": after merge");
}
输出：
8 2 0 4 9 8 1 7 3 : before sort
0 1 2 3 4 7 8 8 9 : after sort
(0,1) (0,2) (0,3) │ (1,1) (1,2) : before merge
(0,1) (1,1) (0,2) (1,2) (0,3) : after merge
参阅
(C++20) |
合并两个有序范围 (算法函数对象) |
(C++20) |
计算两个集合的并集 (算法函数对象) |
(C++20) |
检查范围是否已按升序排列 (算法函数对象) |
(C++20) |
将范围按升序排序 (算法函数对象) |
| 就地合并两个有序范围 (函数模板) |