C++ 算法 merge()函数

C++算法 合并() 函数用于将两个已排序的范围[first1, last1)和[first2, last2)合并到以result开头的一个已排序范围中。

使用运算符<比较元素（第一个版本），或者使用给定的二进制比较函数comp（第二个版本）进行比较。

语法

default(1)       template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator>
                         OutputIterator merge (InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                             InputIterator2 first2, InputIterator2 last2, OutputIterator result);

custom (2)     template <class InputIterator1, class InputIterator2,
                       class OutputIterator, class Compare>
                   OutputIterator merge (InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
               InputIterator2 first2, InputIterator2 last2, OutputIterator result, Compare comp);

参数

first1 ：指向要合并的第一个排序源序列的第一个元素的输入迭代器。

last ：指向要合并的第一个排序源序列的最后一个元素的输入迭代器。

first2 ：指向要合并的第二个排序源序列的第一个元素的输入迭代器。

last2 ：指向要合并的第二个排序源序列的最后一个元素的输入迭代器。

comp ：一个用户自定义的二元谓词函数，接受两个参数，如果这两个参数是有序的则返回true，否则返回false。它遵循严格弱排序来对元素排序。

val ：要比较范围内元素的上界值。

result ：指向目标范围中第一个元素的输出迭代器，将两个源范围合并成一个排序的范围。

返回值

它返回一个指向结果序列最后一个元素的迭代器。

复杂度

复杂度为线性 ：最多执行 (last1-first1) + (last2 – first2) 次比较和赋值操作。

数据竞争

访问范围 [first1, last1) 和 [first2, last2) 中的对象。

修改范围 result 到返回值之间的对象。

异常

如果元素比较或迭代器操作抛出异常，此函数将抛出异常。

请注意，无效的参数会导致未定义的行为。

示例1

让我们看一个简单的示例来演示 merge() 的使用：

#include <iostream>    
#include <algorithm>   
#include <vector>       
using namespace std;

void printVector(vector<int>& v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
        cout << ' ' << *it;
    cout << '\n';
}

int main () {
    vector<int> v1 = {5,1,4,2,6}, v2 = {50,40,30,20,10}, v3(10);

    sort(v1.begin(), v1.end());
    sort(v2.begin(), v2.end());
    merge(v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v2.end(),v3.begin());

    cout << "Vector v1 : ";
    printVector(v1);
    cout << "Vector v2 : ";
    printVector(v2);
    cout << "Vector v3 : ";
    printVector(v3);

    return 0;
}

输出：

Vector v1 :  1 2 4 5 6
Vector v2 :  10 20 30 40 50
Vector v3 :  1 2 4 5 6 10 20 30 40 50

示例2

我们来看另一个简单的示例，使用操作符<来实现merge()函数

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

using namespace std; 

int main() 
{ 
    // initializing 1st container 
    vector<int> arr1 = { 1, 4, 6, 3, 2 }; 

    // initializing 2nd container 
    vector<int> arr2 = { 60, 20, 50, 70, 10 }; 

    // declaring resultant container 
    vector<int> arr3(10); 

    // sorting initial containers 
    sort(arr1.begin(), arr1.end()); 
    sort(arr2.begin(), arr2.end()); 

    // using merge() to merge the initial containers 
    merge(arr1.begin(), arr1.end(), arr2.begin(), arr2.end(), arr3.begin()); 

    // printing the resultant merged container 
    cout << "The container after merging initial containers is: "; 

    for (int i = 0; i < arr3.size(); i++) 
        cout << arr3[i] << " "; 
    return 0; 
}

输出：

The container after merging initial containers is: 1 2 3 4 6 10 20 50 60 70

示例3

让我们看另一个简单的示例，使用比较函数来演示merge()函数的使用方法。

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

using namespace std; 

// comparator function to reverse merge sort 
struct greaters { 
    bool operator()(const long& a, const long& b) const
    { 
        return a > b; 
    } 
}; 

int main() 
{ 
    // initializing 1st container 
    vector<int> arr1 = { 1, 4, 6, 3, 2 }; 

    // initializing 2nd container 
    vector<int> arr2 = { 60, 20, 50, 70, 10 }; 

    // declaring resultant container 
    vector<int> arr3(10); 

    // sorting initial containers 
    // in descending order 
    sort(arr1.rbegin(), arr1.rend()); 
    sort(arr2.rbegin(), arr2.rend()); 

    // using merge() to merge the initial containers 
    // returns descended merged container 
    merge(arr1.begin(), arr1.end(), arr2.begin(), arr2.end(), arr3.begin(), greaters()); 

    // printing the resultant merged container 
    cout << "The container after reverse merging initial containers is : "; 

    for (int i = 0; i < arr3.size(); i++) 
        cout << arr3[i] << " "; 
    return 0; 
}

输出：

The container after reverse merging initial containers is : 70 60 50 20 10 6 4 3 2 1

示例4

让我们看看另一个简单的示例

#include <iostream>    
#include <algorithm>   
#include <vector>       
using namespace std;

int main() 
{ 
    // initializing 1st container 
    // containing denominations 
    vector<int> stack1 = { 50, 20, 10, 100, 200 }; 

    // initializing 2nd container 
    // containing demonitions 
    vector<int> stack2 = { 500, 2000, 5000, 1000, 10000 }; 

    // declaring resultant stack 
    vector<int> stack3(10); 

    cout << "The original 1st stack: "; 
    for (int i = 0; i < 5; i++) 
        cout << stack1[i] << " "; 

    cout << endl; 

    cout << "The original 2nd stack: "; 
    for (int i = 0; i < 5; i++) 
        cout << stack2[i] << " "; 

    cout << endl; 

    // sorting initial stacks of notes 
    // in descending order 
    sort(stack1.begin(), stack1.end()); 
    sort(stack2.begin(), stack2.end()); 

    // using merge() to merge the initial stacks 
    // of notes 
    merge(stack1.begin(), stack1.end(), stack2.begin(), stack2.end(), stack3.begin()); 

    // printing the resultant stack 
    cout << "The resultant stack of notes is: "; 

    for (int i = 0; i < stack3.size(); i++) 
        cout << stack3[i] << " "; 
    return 0; 
}

输出：

The original 1st stack: 50 20 10 100 200 
The original 2nd stack: 500 2000 5000 1000 10000 
The resultant stack of notes is: 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000