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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 = {} );
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(1) |
(C++20 起) |
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 = {} );
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(2) |
(C++20 起) |
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归并二个已排序范围 [first, middle) 与 [middle, last) 到一个已排序范围
[first, last) 中。
称序列为按照比较器 comp 与投影 proj 已排序，若对应任何指向序列的迭代器 it 与任何使得
it + n 为指向序列元素的合法迭代器的非负整数 n ， std::invoke(comp, std::invoke(proj, *(it
+ n)), std::invoke(proj, *it))) 求值为 false 。
此归并函数是稳定的，这表示对于原在二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 。
此页面上描述的仿函数实体是 niebloid，即：
实际上，它们能以函数对象，或者某些特殊编译器扩展实现。
参数
| first
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-
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第一已排序范围的起始
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| middle
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-
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第一范围的末尾与第二范围的起始
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| last
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-
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第二已排序范围的末尾
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| r
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-
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要原位归并的元素范围
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| comp
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-
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应用到投影后元素的比较器
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| proj
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-
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应用到范围中元素的投影
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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 \(\scriptsize \mathcal{O}(N\cdot\log{(N)})\)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。
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>
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>
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<std::bidirectional_iterator I, class Comp, class Proj>
requires std::sortable<I, Comp, Proj>
static 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)
if (comp(proj(*middle), proj(*first))) {
ranges::iter_swap(first, middle);
return;
}
I cut1 = first;
I cut2 = middle;
std::iter_difference_t<I> d1{};
std::iter_difference_t<I> 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{};
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示例
#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
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归并两个有序范围
(niebloid) |
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计算两个集合的并集
(niebloid) |
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检查范围是否以升序排序
(niebloid) |
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|
将范围按升序排序
(niebloid) |
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就地归并两个有序范围
(函数模板) |