【ChatGPT教我编程】C++17 std::extract ， std::merge

最新推荐文章于 2025-02-16 10:55:50 发布

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std::extract用于从容器中删除并返回指定元素的迭代器，解决迭代器失效问题。std::merge则用于合并两个已排序的区间，生成新的有序序列。这两个函数提供了更高效且简洁的操作方式。

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举例介绍一下std::extract merge

std::extract

std::extract 和 std::merge 都是 C++17 中引入的新特性，用于方便地操作容器和区间。

std::extract 可以用于从容器中获取元素的同时将其从容器中删除，具体来说，它返回指向容器中给定位置的迭代器，并将该元素从容器中删除。这样可以避免使用传统的 erase 函数导致的迭代器失效问题，从而使代码更加简洁和易于维护。

下面的例子展示了如何使用 std::extract 从容器中删除指定元素：

c++Copy code#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
  std::vector<int> vec{1, 2, 3, 4, 5};
  auto it = vec.extract(vec.begin() + 2);  // 提取 vec[2]，返回指向该元素的迭代器
  if (it != vec.end()) {
    std::cout << "Extracted element: " << *it << std::endl;  // 输出 3
  }
  std::cout << "Vector after extraction: ";
  for (auto x : vec) {
    std::cout << x << " ";
  }
  std::cout << std::endl;  // 输出 1 2 4 5
  return 0;
}

在上述代码中，使用 std::extract 提取了容器 vec 中下标为 2 的元素，并将其从容器中删除。使用 extract 函数可以避免使用传统的 erase 函数导致的迭代器失效问题。

std::merge

std::merge 可以用于合并两个已排序的区间，返回一个包含两个区间元素的有序序列。具体来说，它将两个区间的元素逐个比较，将较小的元素添加到结果序列中，直到其中一个区间中的所有元素都添加到结果序列中，然后将另一个区间中的所有元素添加到结果序列中。std::merge 函数返回的迭代器指向合并后的序列的末尾位置。

下面的例子展示了如何使用 std::merge 合并两个已排序的区间：

c++Copy code#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
  std::vector<int> vec1{1, 3, 5, 7, 9};
  std::vector<int> vec2{2, 4, 6, 8, 10};
  std::vector<int> result(vec1.size() + vec2.size());
  std::merge(vec1.begin(), vec1.end(), vec2.begin(), vec2.end(), result.begin());
  std::cout << "Merged vector: ";
  for (auto x : result) {
    std::cout << x << " ";
  }
  std::cout << std::endl;  // 输出 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
  return 0;
}

在上述代码中，使用 std::merge 合并了两个已排序的向量 vec1 和 vec2，并将结果存储在向量 result 中。合并后的结果向量也是有序的，其中包含两个向量的所有元素。

需要注意的是，为了容纳合并后的结果，需要事先将 result 向量初始化为大小足够的向量。

标准库提供的merge的接口有哪些

标准库提供了多个版本的 std::merge 函数，它们之间的区别在于输入和输出的数据类型、比较函数等方面。下面是 std::merge 的几个版本及其参数：

std::merge(first1, last1, first2, last2, result): 将两个已排序的序列 [first1, last1) 和 [first2, last2) 合并为一个有序序列，并将结果存储在 [result, result + (last1 - first1) + (last2 - first2)) 区间中。
std::merge(first1, last1, first2, last2, result, comp): 与上面的版本相同，但使用自定义比较函数 comp 来比较元素。
std::merge(first1, last1, first2, last2, d_first): 将两个已排序的序列 [first1, last1) 和 [first2, last2) 合并为一个有序序列，并将结果存储在 [d_first, d_first + (last1 - first1) + (last2 - first2)) 区间中。
std::merge(first1, last1, first2, last2, d_first, comp): 与上面的版本相同，但使用自定义比较函数 comp 来比较元素。

以上的每个版本都可以接受迭代器或指针来表示输入序列的范围，以及迭代器或指针来表示输出序列的起始位置。第一个版本和第三个版本还需要指定输出序列的末尾位置，通常可以使用 std::back_inserter 等输出迭代器来方便地实现这一点。比较函数参数是可选的，如果不提供比较函数，将使用 < 运算符来比较元素。

需要注意的是，输入序列和输出序列不能重叠，否则结果将不确定。此外，输入序列和输出序列必须已排序。