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std::inplace_merge

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在标头 <algorithm> 定义 
template< class BidirIt >
void inplace_merge( BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last );
(1) (C++26 起为 constexpr) 
template< class ExecutionPolicy, class BidirIt >
void inplace_merge( ExecutionPolicy&& policy,
                    BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last );
(2) (C++17 起) 
template< class BidirIt, class Compare >
void inplace_merge( BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last,
                    Compare comp );
(3) (C++26 起为 constexpr) 
template< class ExecutionPolicy, class BidirIt, class Compare >
void inplace_merge( ExecutionPolicy&& policy,
                    BidirIt first, BidirIt middle, BidirIt last,
                    Compare comp );
(4) (C++17 起)

将两个相继的有序范围 [first, middle) 和 [middle, last) 归并为一个有序范围 [first, last)。

1) 如果 [first, middle) 或 [middle, last) 没有按 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 排序，那么行为未定义。
3) 如果 [first, middle) 或 [middle, last) 没有按 comp 排序，那么行为未定义。
2,4) 同 (1,3)，但按照 policy 执行。
这些重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 起)

此合并函数是稳定的，意思是对于两个原范围中的等价元素，来自第一范围的元素（保持原来的顺序）先于来自第二范围的元素（保持原来的顺序）。

如果满足以下任意条件，那么行为未定义：

(C++11 前)
(C++11 起)

参数

first - 第一个有序范围的起始
middle - 第一个有序范围的结尾及第二个有序范围的起始
last - 第二个有序范围的结尾
policy - 所用的执行策略
comp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 概念的对象），在第一参数小于（即先 序于）第二参数时返回 ​true。

比较函数的签名应等价于如下：

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

虽然签名不必有 const&，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须接受（可为 const 的）类型 Type1 与 Type2 的值，无关乎值类别（从而不允许 Type1& ，也不允许 Type1，除非 Type1 的移动等价于复制(C++11 起)）。
类型 Type1 与 Type2 必须使得 BidirIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
BidirIt 必须满足老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 。
-
Compare 必须满足比较 (Compare) 。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1) 在额外内存足够时应用 N-1 次 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 进行比较，否则应用 O(N⋅log(N)) 次。
2) 应用 O(N⋅log(N)) 次 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 进行比较。
3) 在额外内存足够时最多应用 N-1 次比较函数 comp，否则应用 O(N⋅log(N)) 次。
4) 应用 O(N⋅log(N)) 次比较函数 comp。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

参阅 libstdc++ 与 libc++ 中的实现。

注解

此函数试图分配临时缓冲区。如果分配失败，那么就会选择较低效的算法。

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_constexpr_algorithms 202306L (C++26) constexpr 原地归并 (1), (3)

示例

下列代码是归并排序的一种实现。

运行此代码
#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';
}

输出： 

-2 0 1 2 3 7 8 11 11

参阅

 合并两个有序范围
(函数模板) [编辑]
将范围按升序排序
(函数模板) [编辑]
将范围中元素排序，同时保持相等元之间的顺序
(函数模板) [编辑]
(C++20)
 就地合并两个有序范围
(算法函数对象) [编辑]