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std::ranges::set_union, std::ranges::set_union_result

From cppreference.com
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ヘッダー <algorithm> で定義
呼び出しシグネチャ
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_union_result<I1, I2, O>
    set_union( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
               O result, Comp comp = {},

               Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(1) (C++20以降)
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_union_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                           ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
    set_union( R1&& r1, R2&& r2, O result, Comp comp = {},

               Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(2) (C++20以降)
ヘルパー型
template< class I1, class I2, class O >
using set_union_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;
(3) (C++20以降)

ソート済みの2つの入力範囲[first1last1)および[first2last2)に存在する要素の集合から、resultから始まるソート済みの和集合を構築します。

[first1last1)で要素がm回、[first2last2)n回見つかった場合、[first1last1)からすべてのm個の要素が順序を保ってresultにコピーされ、その後、max(n - m, 0)個の要素がresultに、順序を保ってコピーされます。

以下の場合、動作は未定義です:

  • 入力範囲がそれぞれ comp および proj1 または proj2 に対してソートされていない、または
  • 結果の範囲が入力範囲のいずれかと重複する場合。
1) 要素は、指定された二項比較関数 comp を使用して比較されます。
2) (1) と同様ですが、r1 を最初の範囲、r2 を2番目の範囲として使用します。これは、ranges::begin(r1)first1ranges::end(r1)last1ranges::begin(r2)first2ranges::end(r2)last2 として使用するのと同等です。

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、

目次

[編集] パラメータ

first1, last1 - 要素の最初のソート済み範囲を定義するイテレータとセンチネルのペア
first2, last2 - 要素の2番目のソート済み入力範囲を定義するイテレータとセンチネルのペア
r1 - 最初の入力ソート済み範囲
r2 - 2番目の入力ソート済み範囲
結果 - 出力範囲の開始位置
comp - 射影された要素に適用される比較
proj1 - 最初の範囲の要素に適用する射影
proj2 - 2番目の範囲の要素に適用する射影

[編集] 戻り値

{last1, last2, result_last}。ここで、result_lastは構築された範囲の末尾です。

[編集] 計算量

2·(N1+N2)-1回の比較と各射影の適用。ここで、N1およびN2はそれぞれranges::distance(first1, last1)およびranges::distance(first2, last2)です。

[編集] 注意

このアルゴリズムは、ranges::merge と同様のタスクを実行します。どちらも2つのソート済み入力範囲を消費し、両方の入力からの要素を持つソート済みの出力を生成します。これらの2つのアルゴリズムの違いは、両方の入力範囲からの値の扱い方にあります。これらは比較可能(LessThanComparable の注意を参照)です。もし同値な値が最初の範囲にn回、2番目の範囲にm回出現した場合、ranges::mergen+m 個すべての出現を出力しますが、ranges::set_unionstd::max(n, m) 個の出現のみを出力します。したがって、ranges::merge は正確に (N1+N2)個の値を出力し、ranges::set_union はそれより少ない値を生成する可能性があります。

[編集] 実装例

struct set_union_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_union_result<I1, I2, O>
        operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                   O result, Comp comp = {},
                   Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        for (; !(first1 == last1 or first2 == last2); ++result)
        {
            if (std::invoke(comp, std::invoke(proj1, *first1), 
                                  std::invoke(proj2, *first2)))
            {
                *result = *first1;
                ++first1;
            }
            else if (std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *first2),
                                       std::invoke(proj1, *first1)))
            {
                *result = *first2;
                ++first2;
            }
            else
            {
                *result = *first1;
                ++first1;
                ++first2;
            }
        }
        auto res1 = ranges::copy(std::move(first1), std::move(last1), std::move(result));
        auto res2 = ranges::copy(std::move(first2), std::move(last2), std::move(res1.out));
        return {std::move(res1.in), std::move(res2.in), std::move(res2.out)};
    }
 
    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_union_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                       ranges::borrowed_iterator_t<R2>, 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_union_fn set_union {};

[編集]

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
 
void print(const auto& in1, const auto& in2, auto first, auto last)
{
    std::cout << "{ ";
    for (const auto& e : in1)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << "} ∪ { ";
    for (const auto& e : in2)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << "} =\n{ ";
    while (!(first == last))
        std::cout << *first++ << ' ';
    std::cout << "}\n\n";
}
 
int main()
{
    std::vector<int> in1, in2, out;
 
    in1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    in2 = {      3, 4, 5, 6, 7};
    out.resize(in1.size() + in2.size());
    const auto ret = std::ranges::set_union(in1, in2, out.begin());
    print(in1, in2, out.begin(), ret.out);
 
    in1 = {1, 2, 3, 4, 5, 5, 5};
    in2 = {      3, 4, 5, 6, 7};
    out.clear();
    out.reserve(in1.size() + in2.size());
    std::ranges::set_union(in1, in2, std::back_inserter(out));
    print(in1, in2, out.cbegin(), out.cend());
}

出力

{ 1 2 3 4 5 } ∪ { 3 4 5 6 7 } =
{ 1 2 3 4 5 6 7 }
 
{ 1 2 3 4 5 5 5 } ∪ { 3 4 5 6 7 } =
{ 1 2 3 4 5 5 5 6 7 }

[編集] 関連項目

2つの集合の差を計算する
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
2つの集合の積を計算する
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
2つの集合の対称差を計算する
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
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)[編集]
あるシーケンスが別のシーケンスの部分シーケンスである場合に true を返す
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
2つの集合の和を計算する
(関数テンプレート) [編集]
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