std::ranges::set_symmetric_difference() 算法

自 C++20 起

简化

constexpr set_symmetric_difference_result<I1, I2, O>
    set_symmetric_difference( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                              O result, Comp comp = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );

// (2)
constexpr set_symmetric_difference_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                          ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
    set_symmetric_difference( R1&& r1, R2&& r2, O result, Comp comp = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );

参数类型是泛型的，并具有以下约束

• I1, I2 - std::input_iterator
• S1, S2 - std::sentinel_for<I1>, std::sentinel_for<I2>
• R1, R2 - std::ranges::input_range
• O - std::weakly_incrementable
• Comp - （无）
• Proj1, Proj2 - (无)

所有重载的 Proj 和 Comp 模板参数具有以下默认类型：std::identity, ranges::less。

此外，每个重载都有以下约束

• (1) - mergeable<I1, I2, O, Comp, Proj1, Proj2>
• (2) - mergeable<ranges::iterator_t<R1>, ranges::iterator_t<R2>, O, Comp, Proj1, Proj2>

（为便于阅读，此处省略了 std:: 命名空间）

详细

// (1)
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_symmetric_difference_result<I1, I2, O>
    set_symmetric_difference( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                              O result, Comp comp = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );

// (2)
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_symmetric_difference_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                          ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
    set_symmetric_difference( R1&& r1, R2&& r2, O result, Comp comp = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );

辅助类型定义如下：

template< class I1, class I2, class O >
using set_symmetric_difference_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;

计算两个已排序范围的对称差集，将两个范围中都存在但不同时存在的元素复制到从 result 开始的范围。结果范围也是已排序的。

如果某个元素在 [first1; last1) 中出现 m 次，在 [first2; last2) 中出现 n 次，它将被精确地复制到结果中 std::abs(m - n) 次。

• 如果 m > n，则这些元素中的最后 m - n 个将从 [first1; last1) 复制。

• 否则，最后 n - m 个元素将从 [first2; last2) 复制。结果范围不能与任何输入范围重叠。

• (1) 使用给定的二元比较函数 comp 比较元素。

• (2) 与 (1) 相同，但使用 r1 作为第一个范围，r2 作为第二个范围，如同使用 ranges::begin(r1) 作为 first1，ranges::end(r1) 作为 last1，ranges::begin(r2) 作为 first2，ranges::end(r2) 作为 last2。

未定义行为

行为未定义

如果

• 输入范围未按 comp 和 proj1 或 proj2 分别排序。
• 或结果范围与任何一个输入范围重叠。

本页描述的函数类实体是niebloids。

参数

first1 last1	第一个已排序的输入范围。
r1	第一个已排序的输入范围。
first2 last2	第二个已排序的输入范围。
r2	第二个已排序的输入范围。
result	目标范围的开头。
comp	应用于投影元素的比较器。
proj1	应用于第一个范围中元素的投影。
proj2	应用于第二个范围中元素的投影。

返回值

一个 ranges::set_symmetric_difference_result 类型的值，初始化如下：

{
  last1,
  last2,
  result_last
}

其中 result_last 是构造范围的末尾。

复杂度

给定 N1 为 ranges::distance(first1, last1)，N2 为 ranges::distance(first2, last12)

2 * (N1 + N2) − 1 次比较和每次投影的应用。

异常

(无)

可能的实现

set_symmetric_difference(1) 和 set_symmetric_difference(2)

struct set_symmetric_difference_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_symmetric_difference_result<I1, I2, O>
        operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result, Comp comp = {},
                   Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        while (!(first1 == last1 or first2 == last2))
        {
            if (std::invoke(comp, std::invoke(proj1, *first1), std::invoke(proj2, *first2)))
            {
                *result = *first1;
                ++first1;
                ++result;
            }
            else if (std::invoke(comp, std::invoke(proj2, *first2),
                                       std::invoke(proj1, *first1)))
            {
                *result = *first2;
                ++first2;
                ++result;
            }
            else
            {
                ++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_symmetric_difference_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_symmetric_difference_fn set_symmetric_difference {};

示例

Main.cpp

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>

void visualize_this(const auto& v, int min = 1, int max = 9)
{
    for (auto i {min}; i <= max; ++i)
    {
        std::ranges::binary_search(v, i) ? std::cout << i : std::cout << '.';
        std::cout << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    const auto in1 = {1, 3, 4,    6, 7, 9};
    const auto in2 = {1,    4, 5, 6,    9};

    std::vector<int> out {};

    std::ranges::set_symmetric_difference(in1, in2, std::back_inserter(out));

    visualize_this(in1);
    visualize_this(in2);
    visualize_this(out);
}

输出

1 . 3 4 . 6 7 . 9
1 . . 4 5 6 . . 9
. . 3 . 5 . 7 . .