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std:: inplace_merge

From cppreference.net
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Constrained algorithms, e.g. ranges::copy , ranges::sort , ...
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定義先ヘッダ <algorithm>
template < class BidirIt >
void inplace_merge ( BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last ) ;
(1) (constexpr since C++26)
template < class ExecutionPolicy, class BidirIt >

void inplace_merge ( ExecutionPolicy && policy,

BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last ) ;
(2) (since C++17)
template < class BidirIt, class Compare >

void inplace_merge ( BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last,

Compare comp ) ;
(3) (constexpr since C++26)
template < class ExecutionPolicy, class BidirIt, class Compare >

void inplace_merge ( ExecutionPolicy && policy,
BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last,

Compare comp ) ;
(4) (since C++17)

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

1) もし [ first , middle ) または [ middle , last ) ソート済み でない場合、動作は未定義です。
3) first middle の間の範囲 [ first , middle ) または middle last の間の範囲 [ middle , last ) comp に関してソートされていない場合、動作は未定義です。
2,4) (1,3) と同様ですが、 policy に従って実行されます。
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る場合にのみオーバーロード解決に参加します:

std:: is_execution_policy_v < std:: decay_t < ExecutionPolicy >> true であること。

(C++20まで)

std:: is_execution_policy_v < std:: remove_cvref_t < ExecutionPolicy >> true であること。

(C++20以降)

このマージ関数は安定しています。つまり、元の2つの範囲で等価な要素の場合、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)よりも前に配置されます。

以下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 ) 有効な範囲 ではありません。
(C++11以前)
(C++11以降)

目次

パラメータ

first - 最初のソート済み範囲の先頭
middle - 最初のソート済み範囲の終端と2番目の範囲の先頭
last - 2番目のソート済み範囲の終端
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 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 を返す。

比較関数のシグネチャは以下と同等であるべき:

bool cmp ( const Type1 & a, const Type2 & b ) ;

シグネチャが const & を持つ必要はないが、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 に関係なく型(おそらくconst) Type1 Type2 のすべての値を受け入れられなければならない(したがって、 Type1& は許可されない Type1 Type1 に対してムーブがコピーと等価でない限り許可されない (C++11以降) )。
Type1 Type2 は、 BidirIt 型のオブジェクトが間接参照可能で、それら両方に暗黙的に変換可能でなければならない。 ​

型要件
-
BidirIt LegacyBidirectionalIterator の要件を満たさなければならない。
-
Compare Compare の要件を満たさなければならない。

計算量

与えられた N std:: distance ( first, last ) として:

1) 正確に N-1 回の比較( operator < (C++20以前) std:: less { } (C++20以降) を使用)を、十分な追加メモリが利用可能な場合に行い、 それ以外の場合 O(N⋅log(N)) 回の比較を行う。
2) O(N⋅log(N)) 回の比較を operator < (C++20まで) std:: less { } (C++20以降) を使用して行う。
3) 正確に N-1 回の比較関数 comp の適用(十分な追加メモリが利用可能な場合)、 O(N⋅log(N)) 回の適用(それ以外の場合)。
4) O(N⋅log(N)) 回の比較関数 comp の適用

例外

ExecutionPolicy という名前のテンプレートパラメータを持つオーバーロードは、 以下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た場合、 ExecutionPolicy 標準ポリシー のいずれかであるとき、 std::terminate が呼び出されます。それ以外の ExecutionPolicy については、動作は実装定義です。
  • アルゴリズムがメモリの確保に失敗した場合、 std::bad_alloc がスローされます。

実装例

実装は libstdc++ および libc++ でご確認ください。

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、効率の低いアルゴリズムが選択されます。

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

以下のコードはマージソートの実装です。

#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

二つのソート済み範囲をマージする
(関数テンプレート)
範囲を昇順にソートする
(関数テンプレート)
等価な要素間の順序を保ちながら範囲をソートする
(関数テンプレート)
二つの順序付けられた範囲をその場でマージする
(アルゴリズム関数オブジェクト)