std::ranges::inplace_merge
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| ヘッダー <algorithm> で定義 |
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| 呼び出しシグネチャ |
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template< std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > |
(1) | (C++20以降) (C++26 以降 constexpr) |
template< ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > |
(2) | (C++20以降) (C++26 以降 constexpr) |
2つの連続したソート済みの範囲 [first, middle) と [middle, last) を、1つのソート済みの範囲 [first, last) にマージします。
シーケンスがコンパレータ comp および射影 proj に関してソート済みであるとは、シーケンス内の任意のイテレータ it と、it + n がシーケンス内の要素を指す有効なイテレータとなるような非負整数 n に対して、std::invoke(comp, std::invoke(proj, *(it + n)), std::invoke(proj, *it))) が false と評価されることを意味します。
このマージ関数は安定です。つまり、元の2つの範囲内の同等な要素について、最初の範囲からの要素（元の順序を保持）が2番目の範囲からの要素（元の順序を保持）よりも前に配置されます。
1) 要素は、与えられた2項比較関数
comp および射影オブジェクト proj を使用して比較され、範囲はそれらに関してソートされている必要があります。2) (1) と同じですが、範囲
r を使用し、まるで first として ranges::begin(r)、last として ranges::end(r) を使用しているかのようです。このページで説明されている関数のようなエンティティは、アルゴリズム関数オブジェクト（非公式にはニーブロイドとして知られている）です。つまり、
- これらのいずれかを呼び出す際に、明示的なテンプレート引数リストを指定することはできません。
- これらのいずれも実引数依存の名前探索には見えません。
- これらのいずれかが関数呼び出し演算子の左側の名前として通常の非修飾名探索によって見つかった場合、実引数依存の名前探索は抑制されます。
目次 |
[編集] パラメータ
| first | - | 最初のソート済み範囲の開始 |
| middle | - | 最初の範囲の終了と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 |
| r | - | インプレースでマージする要素の範囲 |
| comp | - | 射影された要素に適用される比較 |
| proj | - | 範囲内の要素に適用する射影 |
[編集] 戻り値
last と等しいイテレータ。
[編集] 計算量
追加のメモリバッファが利用可能な場合、正確に N − 1 回の比較。ここで N = ranges::distance(first, last)。それ以外の場合は、𝓞(N•log(N)) 回の比較。どちらの場合も、比較の2倍の射影が実行されます。
[編集] 注意
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 安定ソート |
[編集] 実装例
この実装は、追加メモリが利用できない場合に使用される低速なアルゴリズムのみを示しています。MSVC STL の 実装 および libstdc++ の 実装 も参照してください。
struct inplace_merge_fn { template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity> requires std::sortable<I, Comp, Proj> constexpr I operator()(I first, I middle, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const { I last_it = ranges::next(middle, last); inplace_merge_slow(first, middle, last_it, ranges::distance(first, middle), ranges::distance(middle, last_it), std::ref(comp), std::ref(proj)); return last_it; } template<ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity> requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R> operator()(R&& r, ranges::iterator_t<R> middle, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const { return (*this)(ranges::begin(r), std::move(middle), ranges::end(r), std::move(comp), std::move(proj)); } private: template<class I, class Comp, class Proj> static constexpr void inplace_merge_slow(I first, I middle, I last, std::iter_difference_t<I> n1, std::iter_difference_t<I> n2, Comp comp, Proj proj) { if (n1 == 0 || n2 == 0) return; if (n1 + n2 == 2 && comp(proj(*middle), proj(*first))) { ranges::iter_swap(first, middle); return; } I cut1 = first, cut2 = middle; std::iter_difference_t<I> d1{}, d2{}; if (n1 > n2) { d1 = n1 / 2; ranges::advance(cut1, d1); cut2 = ranges::lower_bound(middle, last, *cut1, std::ref(comp), std::ref(proj)); d2 = ranges::distance(middle, cut2); } else { d2 = n2 / 2; ranges::advance(cut2, d2); cut1 = ranges::upper_bound(first, middle, *cut2, std::ref(comp), std::ref(proj)); d1 = ranges::distance(first, cut1); } I new_middle = ranges::rotate(cut1, middle, cut2); inplace_merge_slow(first, cut1, new_middle, d1, d2, std::ref(comp), std::ref(proj)); inplace_merge_slow(new_middle, cut2, last, n1 - d1, n2 - d2, std::ref(comp), std::ref(proj)); } }; inline constexpr inplace_merge_fn inplace_merge {}; |
[編集] 例
このコードを実行
#include <algorithm> #include <complex> #include <functional> #include <iostream> #include <iterator> #include <vector> void print(auto const& v, auto const& rem, int middle = -1) { for (int i{}; auto n : v) std::cout << (i++ == middle ? "│ " : "") << n << ' '; std::cout << rem << '\n'; } template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S> requires std::sortable<I> void merge_sort(I first, S last) { if (last - first > 1) { I middle{first + (last - first) / 2}; merge_sort(first, middle); merge_sort(middle, last); std::ranges::inplace_merge(first, middle, last); } } int main() { // custom merge-sort demo std::vector v{8, 2, 0, 4, 9, 8, 1, 7, 3}; print(v, ": before sort"); merge_sort(v.begin(), v.end()); print(v, ": after sort\n"); // merging with comparison function object and projection using CI = std::complex<int>; std::vector<CI> r{{0,1}, {0,2}, {0,3}, {1,1}, {1,2}}; const auto middle{std::ranges::next(r.begin(), 3)}; auto comp{std::ranges::less{}}; auto proj{[](CI z) { return z.imag(); }}; print(r, ": before merge", middle - r.begin()); std::ranges::inplace_merge(r, middle, comp, proj); print(r, ": after merge"); }
出力
8 2 0 4 9 8 1 7 3 : before sort 0 1 2 3 4 7 8 8 9 : after sort (0,1) (0,2) (0,3) │ (1,1) (1,2) : before merge (0,1) (1,1) (0,2) (1,2) (0,3) : after merge
[編集] 関連項目
| (C++20) |
2つのソート済み範囲をマージする (アルゴリズム関数オブジェクト) |
| (C++20) |
2つの集合の和を計算する (アルゴリズム関数オブジェクト) |
| (C++20) |
範囲が昇順にソートされているかどうかをチェックする (アルゴリズム関数オブジェクト) |
| (C++20) |
範囲を昇順にソートする (アルゴリズム関数オブジェクト) |
| 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 (関数テンプレート) |
