std::set_difference

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)	(C++20 起为 constexpr)
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)	(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)	(C++20 起为 constexpr)
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)	(C++17 起)

将已排序范围 [first1, last1) 中未在已排序范围 [first2, last2) 中找到的元素复制到始于 d_first 的范围。输出范围也已排序。

如果 [first1, last1) 包含 m 个彼此等价的元素，且 [first2, last2) 包含 n 个与它们等价的元素，则将 std::max(m - n, 0) 个元素从 [first1, last1) 复制到输出范围，并保持顺序。

1) 如果 [first1, last1) 或 [first2, last2) 未按 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 排序，则行为未定义。

3) 如果 [first1, last1) 或 [first2, last2) 未按 comp 排序，则行为未定义。

2,4) 同 (1,3)，但按 policy 执行。

仅当满足所有以下条件时，这些重载才参与重载决议

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(C++20 起)

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

first1, last1	-	定义要检查的第一个输入排序范围元素的迭代器对
first2, last2	-	定义要搜索的第二个输入排序范围元素的迭代器对
d_first	-	输出范围的起始
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），如果第一个参数“小于”（即“排在”第二个参数之前），则返回 true。比较函数的签名应等效于以下内容 bool cmp(const Type1& a, const Type2& b); 虽然签名不必包含 const&，但函数不得修改传递给它的对象，并且必须能够接受 `Type1` 和 `Type2` 类型的所有（可能是 const 的）值，无论其值类别如何（因此，不允许使用 `Type1&`，也不允许使用 `Type1`，除非对于 `Type1`，移动等同于复制(C++11 起)）。类型 Type1 和 Type2 必须使得类型 InputIt1 和 InputIt2 的对象可以被解引用，然后隐式转换为 Type1 和 Type2。
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。

[edit] 返回值

构造范围的末尾后的迭代器。

[edit] 复杂度

给定 $\scriptsize N_1$ $N 1$ 作为 std::distance(first1, last1)，$\scriptsize N_2$ $N 2$ 作为 std::distance(first2, last2)

1,2) 最多

2\cdot(N 1 +N 2)-1

次比较，使用 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起)。

3,4) 最多

2\cdot(N 1 +N 2)-1

次应用比较函数 comp。

[edit] 异常

带有模板参数 ExecutionPolicy 的重载按如下方式报告错误

如果作为算法一部分调用的函数执行抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，则调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
如果算法未能分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

[edit] 可能的实现

set_difference (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;
}

set_difference (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;
}

[edit] 示例

运行此代码

#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 // a struct with very interesting data
{
    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";
 
    // we want to know which orders "cut" between old and new states:
    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}

[edit] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
LWG 291	C++98	未指定如何处理输入范围中的等价元素	已指定

[edit] 另请参阅

includes	如果一个序列是另一个序列的子序列，则返回 true (函数模板) [编辑]
set_symmetric_difference	计算两个集合的对称差 (函数模板) [编辑]
ranges::set_difference (C++20)	计算两个集合的差集 (算法函数对象)[编辑]

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