std::inplace_merge

 

C++

コンパイラサポート

フリースタンディングとホスト

言語

標準ライブラリ

標準ライブラリヘッダー

名前付き要件

機能テストマクロ (C++20)

言語サポートライブラリ

コンセプトライブラリ (C++20)

診断ライブラリ

メモリ管理ライブラリ

メタプログラミングライブラリ (C++11)

汎用ユーティリティライブラリ

コンテナライブラリ

イテレータライブラリ

Rangesライブラリ (C++20)

アルゴリズムライブラリ

文字列ライブラリ

テキスト処理ライブラリ

数値ライブラリ

日付と時刻ライブラリ

入出力ライブラリ

ファイルシステムライブラリ (C++17)

並行サポートライブラリ (C++11)

実行制御ライブラリ (C++26)

Technical specifications (技術仕様)

シンボルインデックス

外部ライブラリ

 

アルゴリズムライブラリ

制約付きアルゴリズムとRangeアルゴリズム (C++20)
制約付きアルゴリズム、例: ranges::copy, ranges::sort, ...
実行ポリシー (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
シーケンスを変更しない操作 一括操作 for_each for_each_n (C++17) 検索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n シーケンスを変更する操作 コピー操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) スワップ操作 swap iter_swap swap_ranges 変換操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 削除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 順序変更操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17まで)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) サンプリング操作 sample (C++17)	ソートおよび関連操作 パーティション操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) ソート操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分探索操作 (パーティション化された範囲) lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作 (ソート済み範囲) includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference マージ操作 (ソート済み範囲) merge inplace_merge ヒープ操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 辞書順比較操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 順列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) Cライブラリ qsort bsearch
数値演算
iota (C++11) inner_product adjacent_difference    accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)    exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
未初期化メモリに対する操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)       uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

ヘッダー <algorithm> で定義
template< class BidirIt > void inplace_merge( BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last );	(1)	(C++26 以降 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class BidirIt > void inplace_merge( ExecutionPolicy&& policy,                     BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last );	(2)	(C++17以降)
template< class BidirIt, class Compare > void inplace_merge( BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last,                     Compare comp );	(3)	(C++26 以降 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class BidirIt, class Compare > void inplace_merge( ExecutionPolicy&& policy,                     BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last,                     Compare comp );	(4)	(C++17以降)

2つの連続したソート済み範囲 [first, middle) と [middle, last) を、1つのソート済み範囲 [first, last) にマージします。

1) [first, middle) または [middle, last) が operator<(until C++20)std::less{}(since C++20) に対して ソートされていなかった場合、動作は未定義です。

3) [first, middle) または [middle, last) が comp に対してソートされていなかった場合、動作は未定義です。

2,4) (1,3)と同じだが、policyに従って実行される。

これらのオーバーロードは、以下のすべての条件が満たされた場合にのみオーバーロード解決に参加する。

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> が true である。	(C++20まで)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> は true です。	(C++20以降)

このマージ関数は安定です。これは、元の2つの範囲内の等価な要素について、最初の範囲の要素（元の順序を保持）が2番目の範囲の要素（元の順序を保持）よりも前に来ることを意味します。

次のいずれかの条件が満たされる場合、動作は未定義です。

• [first, middle) または [middle, last) が 有効な範囲ではありません。

*first の型は Swappable ではありません。	(C++11まで)
BiditIt は ValueSwappable ではありません。 *first の型は MoveConstructible ではありません。 *first の型が MoveAssignable ではありません。	(C++11以降)

パラメータ

first	-	最初のソート済み範囲の開始
middle	-	最初のソート済み範囲の終了、および2番目の範囲の開始
最後	-	2番目のソート済み範囲の終了
policy	-	使用する 実行ポリシー
comp	-	比較関数オブジェクト（つまり、Compare の要件を満たすオブジェクト）。最初の引数が2番目の引数より小さい（つまり、前に順序付けられる）場合に true を返します。 比較関数のシグネチャは、以下と同等でなければならない。 bool cmp(const Type1& a, const Type2& b); シグネチャは const& を持つ必要はありませんが、関数は渡されたオブジェクトを変更してはならず、値カテゴリ に関係なく、(おそらく const の) Type1 と Type2 のすべての値を受け入れられる必要があります (したがって、Type1& は許可されません。また、Type1 のムーブがコピーと同等でない限り、Type1 も許可されません(C++11以降))。 Type1 と Type2 の型は、BidirIt 型のオブジェクトが間接参照され、それらの両方に暗黙的に変換可能でなければなりません。
型要件
- BidirIt は LegacyBidirectionalIterator の要件を満たしている必要があります。
- CompareはCompareの要件を満たす必要がある。

計算量

std::distance(first, last) を \(\scriptsize N\)N とする

1) 追加のメモリが十分に利用可能な場合は、\(\scriptsize N-1\)N-1 回の比較（operator<(until C++20)std::less{}(since C++20) を使用）を、それ以外の場合は \(\scriptsize O(N \cdot \log(N))\)O(N⋅log(N)) 回の比較を行います。

2) \(\scriptsize O(N \cdot \log(N))\)O(N⋅log(N)) 回の比較（operator<(until C++20)std::less{}(since C++20) を使用）。

3) 追加のメモリが十分に利用可能な場合は、比較関数 comp の適用が \(\scriptsize N-1\)N-1 回、それ以外の場合は \(\scriptsize O(N \cdot \log(N))\)O(N⋅log(N)) 回となります。

4) 比較関数 comp の適用が \(\scriptsize O(N \cdot \log(N))\)O(N⋅log(N)) 回。

例外

ExecutionPolicy というテンプレートパラメータを持つオーバーロードは、次のようにエラーを報告します。

• アルゴリズムの一部として呼び出された関数の実行が例外をスローし、ExecutionPolicy が 標準ポリシー のいずれかである場合、std::terminate が呼び出されます。その他の ExecutionPolicy の場合、動作は実装定義です。
• アルゴリズムがメモリの割り当てに失敗した場合、std::bad_alloc がスローされます。

実装例

libstdc++ および libc++ の実装を参照してください。

注記

この関数は一時バッファの割り当てを試みます。割り当てに失敗した場合、より効率の悪いアルゴリズムが選択されます。

機能テストマクロ	値	規格	機能
__cpp_lib_constexpr_algorithms	202306L	(C++26)	constexpr インプレースマージ (1), (3)

例

以下のコードは、マージソートの実装です。

このコードを実行

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
 
template<class Iter>
void merge_sort(Iter first, Iter last)
{
    if (last - first > 1)
    {
        Iter middle = first + (last - first) / 2;
        merge_sort(first, middle);
        merge_sort(middle, last);
        std::inplace_merge(first, middle, last);
    }
}
 
int main()
{
    std::vector<int> v{8, 2, -2, 0, 11, 11, 1, 7, 3};
    merge_sort(v.begin(), v.end());
    for (const auto& n : v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
}

出力

-2 0 1 2 3 7 8 11 11

関連項目

merge	2つのソート済み範囲をマージする (関数テンプレート)
sort	範囲を昇順にソートする (関数テンプレート)
stable_sort	等しい要素間の順序を維持しながら要素の範囲をソートする (関数テンプレート)
ranges::inplace_merge (C++20)	2つの順序付けられた範囲をインプレースでマージする (アルゴリズム関数オブジェクト)