std::ranges::set_difference, std::ranges::set_difference_result

定义在头文件 `<algorithm>` 中
调用签名
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_difference_result<I1, O> set_difference( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result, Comp comp = {}, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );	(1)	(自 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 set_difference_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>, O> set_difference( R1&& r1, R2&& r2, O result, Comp comp = {}, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );	(2)	(自 C++20 起)
辅助类型
template< class I, class O > using set_difference_result = ranges::in_out_result<I, O>;	(3)	(自 C++20 起)

将排序输入范围 [first1, last1) 中未在排序输入范围 [first2, last2) 中找到的元素复制到从 result 开始的输出范围。

如果以下情况，则行为未定义

输入范围未根据 comp 和 proj1 或 proj2 分别进行排序，或者
结果范围与任何输入范围重叠。

1) 使用给定的二元比较函数 comp 比较元素。

2) 与 (1) 相同，但使用 r1 作为第一个范围，r2 作为第二个范围，就好像使用 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。

本页描述的类函数实体是 *niebloids*，也就是说

调用任何这些实体时，不能指定显式模板参数列表。
它们都不对依赖于参数的查找可见。
当任何这些实体通过正常非限定查找作为函数调用运算符左侧的名称找到时，依赖于参数的查找会被禁止。

实际上，它们可能被实现为函数对象，或者使用特殊的编译器扩展。

[edit] 参数

first1, last1	-	表示第一个排序的输入范围的迭代器-哨兵对
first2, last2	-	表示第二个排序的输入范围的迭代器-哨兵对
r1	-	第一个排序的输入范围
r2	-	第二个排序的输入范围
result	-	输出范围的开头
comp	-	要应用于投影元素的比较器
proj1	-	要应用于第一个范围中元素的投影
proj2	-	要应用于第二个范围中元素的投影

[edit] 返回值

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

[edit] 复杂度

最多 $\scriptsize 2\cdot(N_1+N_2)-1$ $2\cdot(N 1 +N 2)-1$ 次比较和每个投影的应用，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)。

[edit] 可能的实现

struct set_difference_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_difference_result<I1, O>
        operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                   O result, Comp comp = {},
                   Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        while (!(first1 == last1 or first2 == last2))
        {
            if (std::invoke(comp, std::invoke(proj1, *first1), std::invoke(proj2, *first2)))
            {
                *result = *first1;
                ++first1;
                ++result;
            }
            else if (std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *first2),
                                 std::invoke(proj1, *first1)))
                ++first2;
            else
            {
                ++first1;
                ++first2;
            }
        }
        return ranges::copy(std::move(first1), std::move(last1), std::move(result));
    }
 
    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_difference_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>, 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_difference_fn set_difference {};

[edit] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <string_view>
#include <vector>
 
auto print = [](const auto& v, std::string_view end = "")
{
    std::cout << "{ ";
    for (auto n{v.size()}; auto i : v)
        std::cout << i << (--n ? ", " : " ");
    std::cout << "} " << end;
};
 
struct Order // a struct with some very interesting data
{
    int order_id{};
 
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Order& ord)
    {
        return os << '{' << ord.order_id << '}';
    }
};
 
int main()
{
    const auto v1 = {1, 2, 5, 5, 5, 9};
    const auto v2 = {2, 5, 7};
    std::vector<int> diff{};
 
    std::ranges::set_difference(v1, v2, std::back_inserter(diff));
    print(v1, "∖ ");
    print(v2, "= ");
    print(diff, "\n\n");
 
    // We want to know which orders "cut" between old and new states:
    const std::vector<Order> old_orders{{1}, {2}, {5}, {9}};
    const std::vector<Order> new_orders{{2}, {5}, {7}};
    std::vector<Order> cut_orders(old_orders.size() + new_orders.size());
 
    auto [old_orders_end, cut_orders_last] =
        std::ranges::set_difference(old_orders, new_orders,
                                    cut_orders.begin(), {},
                                    &Order::order_id, &Order::order_id);
    assert(old_orders_end == old_orders.end());
 
    std::cout << "old orders = ";
    print(old_orders, "\n");
    std::cout << "new orders = ";
    print(new_orders, "\n");
    std::cout << "cut orders = ";
    print(cut_orders, "\n");
    cut_orders.erase(cut_orders_last, end(cut_orders));
    std::cout << "cut orders = ";
    print(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}, {0}, {0}, {0}, {0}, {0} } 
cut orders = { {1}, {9} }

[edit] 参见

ranges::set_union (C++20)	计算两个集合的并集 (niebloid)[edit]
ranges::set_intersection (C++20)	计算两个集合的交集 (niebloid)[edit]
ranges::set_symmetric_difference (C++20)	计算两个集合的对称差 (niebloid)[edit]
ranges::includes (C++20)	如果一个序列是另一个序列的子序列，则返回 true (niebloid)[edit]
set_difference	计算两个集合的差集 (函数模板) [edit]

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并发支持库 (C++11)
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