std::ranges::merge, std::ranges::merge_result

定义于头文件 `<algorithm>`
调用签名 (Call signature)
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 = {} );	(1)	(C++20 起)
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 = {} );	(2)	(C++20 起)
辅助类型
template< class I1, class I2, class O > using merge_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;	(3)	(C++20 起)

将两个*已排序*范围`[``[first1`, `last1`)` 和 `[``first2`, `last2`)` 合并到一个从 result 开始的*已排序*范围中。

如果对于指向序列的任何迭代器 `it` 和任何非负整数 `n`，使得 `it + n` 是指向序列元素的有效迭代器，std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *(it + n)), std::invoke(proj1, *it))) 评估为 false，则称序列相对于比较器 comp 是*已排序*的。

1) 使用给定的二元比较函数 comp 比较元素。

2) 同 (1)，但使用 r1 作为第一个范围，r2 作为第二个范围，如同使用 ranges::begin(r1) 作为 first1，ranges::end(r1) 作为 last1，ranges::begin(r2) 作为 first2，以及 ranges::end(r2) 作为 last2。

如果目标范围与任一输入范围重叠，则行为未定义（输入范围可以相互重叠）。

此合并函数是*稳定的*，这意味着对于原始两个范围中的等效元素，第一个范围中的元素（保留其原始顺序）优先于第二个范围中的元素（保留其原始顺序）。

本页描述的类函数实体是 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，不能指定显式模板参数列表。
它们中的任何一个都对参数依赖查找不可见。
当它们中的任何一个通过普通非限定查找被发现在函数调用运算符的左侧作为名称时，实参依赖查找被抑制。

first1, last1	-	定义要合并的第一个输入已排序范围元素的迭代器-哨兵对
first2, last2	-	定义要合并的第二个输入已排序范围元素的迭代器-哨兵对
result	-	输出范围的起始
comp	-	应用于投影元素的比较
proj1	-	应用于第一个范围元素的投影。
proj2	-	应用于第二个范围元素的投影。

[编辑] 返回值

{last1, last2, result_last}，其中 result_last 是构造范围的末尾。

[编辑] 复杂度

至多 N − 1 次比较和每个投影的应用，其中 N = ranges::distance(first1, last1) + ranges::distance(first2, last12)。

[编辑] 注意

此算法执行的任务类似于 ranges::set_union。两者都消耗两个已排序的输入范围，并生成一个包含两个输入元素的已排序输出。这两个算法之间的区别在于处理两个输入范围中比较等效的值（参见 LessThanComparable 的注意事项）。如果任何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，则 ranges::merge 将输出所有 n + m 次出现，而 ranges::set_union 将只输出 max(n, m) 次。因此 ranges::merge 精确输出 N 个值，而 ranges::set_union 可能会产生更少的值。

[编辑] 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 {};

[编辑] 示例

运行此代码

#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());
}

输出

{ 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 }

[编辑] 另请参阅

ranges::inplace_merge (C++20)	就地归并两个有序范围 (算法函数对象)[编辑]
ranges::is_sorted (C++20)	检查一个范围是否按升序排序 (算法函数对象)[编辑]
ranges::set_union (C++20)	计算两个集合的并集 (算法函数对象)[编辑]
ranges::sort (C++20)	将一个范围按升序排序 (算法函数对象)[编辑]
ranges::stable_sort (C++20)	对一个范围的元素进行排序，同时保留相等元素之间的顺序 (算法函数对象)[编辑]
merge	归并两个已排序的范围 (函数模板) [编辑]

编译器支持
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