std::set_union

在头文件 `<algorithm>` 中定义
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt > OutputIt set_union( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first );	(1)	(从 C++20 开始为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3 > ForwardIt3 set_union( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, ForwardIt3 d_first );	(2)	(从 C++17 开始)
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class Compare > OutputIt set_union( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first, Compare comp );	(3)	(从 C++20 开始为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3, class Compare > ForwardIt3 set_union( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, ForwardIt3 d_first, Compare comp );	(4)	(从 C++17 开始)

构造一个从 d_first 开始的排序并集，它由出现在一个或两个排序范围 [first1, last1) 和 [first2, last2) 中的元素集组成。

如果 [first1, last1) 包含 m 个彼此等效的元素，而 [first2, last2) 包含 n 个与它们等效的元素，那么所有 m 个元素将从 [first1, last1) 复制到输出范围，保留顺序，然后最终的 std::max(n - m, 0) 个元素将从 [first2, last2) 复制到输出范围，同样保留顺序。

1) 如果 [first1, last1) 或 [first2, last2) 未排序，相对于 operator<(直到 C++20)std::less{}(从 C++20 开始)，行为未定义。

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

2,4) 与 (1,3) 相同，但根据 policy 执行。

这些重载仅在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 时才参与重载解析。	(直到 C++20)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(从 C++20 开始)

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

[编辑] 参数

first1, last1	-	第一个输入排序范围
first2, last2	-	第二个输入排序范围
d_first	-	输出范围的开始
policy	-	要使用的执行策略。有关详细信息，请参见执行策略。
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（即按顺序在第二个参数之前）第二个参数，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); 虽然签名不需要有const&，但函数不得修改传递给它的对象，并且必须能够接受类型（可能为 const）`Type1` 和 `Type2` 的所有值，无论值类别如何（因此，`Type1&` 不允许，除非对于 `Type1` 移动等效于复制(自 C++11 起)）。类型 Type1 和 Type2 必须能够使类型 InputIt1 和 InputIt2 的对象被解除引用，然后隐式转换为 Type1 和 Type2。
类型要求
- `InputIt1, InputIt2` 必须满足LegacyInputIterator的要求。
- `ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt3` 必须满足LegacyForwardIterator的要求。
- `OutputIt` 必须满足LegacyOutputIterator的要求。
- `Compare` 必须满足Compare的要求。

[编辑] 返回值

指向构造范围末尾的迭代器。

[编辑] 复杂度

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

1,2) 最多使用 operator<(直到 C++20)std::less{}(自 C++20 起) 进行

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

次比较。

3,4) 最多应用 comp 比较函数

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

次。

[编辑] 异常

具有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载报告错误如下

如果作为算法的一部分调用的函数的执行抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，则调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为是实现定义的。
如果算法未能分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 可能的实现

set_union (1)

template<class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt>
OutputIt set_union(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                   InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first)
    {
        if (first2 == last2)
            return std::copy(first1, last1, d_first);
 
        if (*first2 < *first1)
            *d_first = *first2++;
        else
        {
            *d_first = *first1;
            if (!(*first1 < *first2))
                ++first2;
            ++first1;
        }
    }
    return std::copy(first2, last2, d_first);
}

set_union (3)

template<class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class Compare>
OutputIt set_union(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                   InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first, Compare comp)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first)
    {
        if (first2 == last2)
            // Finished range 2, include the rest of range 1:
            return std::copy(first1, last1, d_first);
 
        if (comp(*first2, *first1))
            *d_first = *first2++;
        else
        {
            *d_first = *first1;
            if (!comp(*first1, *first2)) // Equivalent => don't need to include *first2.
                ++first2;
            ++first1;
        }
    }
    // Finished range 1, include the rest of range 2:
    return std::copy(first2, last2, d_first);
}

[编辑] 备注

此算法执行的任务类似于 std::merge 执行的任务。两者都使用两个排序的输入范围，并生成一个包含两个输入元素的排序输出。这两个算法之间的区别在于如何处理来自两个输入范围的值，这些值比较结果相同（请参阅有关LessThanComparable的备注）。如果任何等效的值在第一个范围中出现 n 次，在第二个范围中出现 m 次，则 std::merge 会输出所有 n + m 个结果，而 std::set_union 只会输出 std::max(n, m) 个结果。因此，std::merge 精确地输出 std::distance(first1, last1) + std::distance(first2, last2) 个值，而 std::set_union 可能产生更少的值。

[编辑] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
 
void println(const std::vector<int>& v)
{
    for (int i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    std::vector<int> v1, v2, dest;
 
    v1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    v2 = {3, 4, 5, 6, 7};
 
    std::set_union(v1.cbegin(), v1.cend(),
                   v2.cbegin(), v2.cend(),
                   std::back_inserter(dest));
    println(dest);
 
    dest.clear();
 
    v1 = {1, 2, 3, 4, 5, 5, 5};
    v2 = {3, 4, 5, 6, 7};
 
    std::set_union(v1.cbegin(), v1.cend(),
                   v2.cbegin(), v2.cend(),
                   std::back_inserter(dest));
    println(dest);
}

输出

1 2 3 4 5 6 7 
1 2 3 4 5 5 5 6 7

[编辑] 缺陷报告

以下行为更改缺陷报告已追溯应用于以前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布的行为	正确行为
LWG 291	C++98	没有指定如何处理输入范围中的等效元素	指定

[编辑] 参见

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]
merge	合并两个排序范围 (函数模板) [编辑]
set_difference	计算两个集合之间的差集 (函数模板) [编辑]
set_intersection	计算两个集合的交集 (函数模板) [编辑]
set_symmetric_difference	计算两个集合的对称差集 (函数模板) [编辑]
ranges::set_union (C++20)	计算两个集合的并集 (niebloid)[编辑]

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