std::merge 和 std::set_union 有什么区别？

Question

问题很明确，我的 google- 和 cplusplus.com/reference-fu 让我失望了。

Answer 1

std::set_union将包含那些只出现在两个集合中一次的元素。 std::merge将包含它们两次。

例如， A = {1, 2, 5}; B = {2, 3, 4} A = {1, 2, 5}; B = {2, 3, 4} ：

• union 将给出C = {1, 2, 3, 4, 5}
• 合并将给出D = {1, 2, 2, 3, 4, 5}

两者都适用于已排序的范围，并返回已排序的结果。

简短示例：

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

int main()
{
  std::set<int> A = {1, 2, 5};
  std::set<int> B = {2, 3, 4};

  std::vector<int> out;
  std::set_union(std::begin(A), std::end(A), std::begin(B), std::end(B),
                 std::back_inserter(out));
  for (auto i : out)
  {
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << '\n';

  out.clear();
  std::merge(std::begin(A), std::end(A), std::begin(B), std::end(B),
             std::back_inserter(out));
  for (auto i : out)
  {
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << '\n';
}

输出：

1 2 3 4 5 
1 2 2 3 4 5

Answer 2

std::merge保留来自两个范围的所有元素，来自第一个范围的等效元素在输出中来自第二个范围的等效元素之前。 如果等效元素出现在两个范围内， std::set_union仅采用第一个范围内的元素，否则每个元素按顺序std::merge 。

参考文献：ISO/IEC 14882:2003 25.3.4 [lib.alg.merge] 和 25.3.5.2 [lib.set.union]。

Answer 3

这是我在发布到已接受答案的评论中建议的验证（即，如果一个元素在其中一个输入集中出现 N 次，它将在 set_union 的输出中出现 N 次 - 所以 set_union不会删除重复项以我们“自然地”或“数学上”期望的方式等价的项目——但是，如果两个输入范围只包含一个公共项目一次，那么 set_union似乎会删除重复项）

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

using namespace std;

void printer(int i) { cout << i << ", "; }

int main() {
    int mynumbers1[] = { 0, 1, 2, 3, 3, 4 }; // this is sorted, 3 is dupe
    int mynumbers2[] = { 5 };                // this is sorted


    vector<int> union_result(10);
    set_union(mynumbers1, mynumbers1 + sizeof(mynumbers1)/sizeof(int),
              mynumbers2, mynumbers2 + sizeof(mynumbers2)/sizeof(int),
              union_result.begin());
    for_each(union_result.begin(), union_result.end(), printer);

    return 0;
}

这将打印：0、1、2、3、3、4、5、0、0、0、

Answer 4

要添加到以前的答案 - 请注意std::set_union的复杂性是 std:: std::merge的两倍。 实际上，这意味着std::set_union中的比较器可以在元素被取消引用后应用于它，而对于std::merge则永远不会出现这种情况。

为什么这很重要？ 考虑这样的事情：

std::vector<Foo> lhs, rhs;

并且您想生成lhs和rhs的联合：

std::set_union(std::cbegin(lhs), std::cend(lhs),
               std::cbegin(rhs), std::cend(rhs),
               std::back_inserter(union));

但是现在假设Foo不可复制，或者复制成本非常高，并且您不需要原件。 您可能会考虑使用：

std::set_union(std::make_move_iterator(std::begin(lhs)),
               std::make_move_iterator(std::end(lhs)),
               std::make_move_iterator(std::begin(rhs)),
               std::make_move_iterator(std::end(rhs)),
               std::back_inserter(union));

但这是未定义的行为，因为有可能比较移动的Foo ：因此，正确的解决方案是：

std::merge(std::make_move_iterator(std::begin(lhs)),
           std::make_move_iterator(std::end(lhs)),
           std::make_move_iterator(std::begin(rhs)),
           std::make_move_iterator(std::end(rhs)),
           std::back_inserter(union));
union.erase(std::unique(std::begin(union), std::end(union), std::end(union));

与std::set_union具有相同的复杂性。

Answer 5

std::merge合并所有元素，但不消除重复项，而std::set_union消除重复项。 也就是说，后者应用了集合论的并集运算规则。