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是否可以在没有临时存储的情况下进行就地合并?

algorithm

我只是在想,如果要实施,std::inplace_merge它可能看起来像这样:

template <class Bi, class Cmp>
void inplace_merge(Bi first, Bi middle, Bi last, Cmp cmp) {
    if(first != last) {
        typedef typename iterator_traits<Bi>::value_type T;
        typedef typename iterator_traits<Bi>::difference_type Dist;

        const Dist count = distance(first, last);
        if(count != 1) {
            // can I avoid this allocation?
            T *const temp = new T[count];       
            merge(first, middle, middle, last, temp, cmp);      
            copy(temp, temp + count, first);
            delete [] temp;
        }
    }
}

我知道我可以只使用现有的实现,但这还不止于此。 我只是好奇是否有比我所知道的更好的算法。

之所以想到这一点,是因为大多数c
++标准库(如果我没记错的话,都是STL)可以让用户指定执行分配的方式和位置,但是如果std::inplace_merge需要通过设计进行分配,则似乎没有办法如果有问题,可以控制它。

我认为答案的暗示来自标准本身,涉及以下方面的复杂性std::inplace_merge

复杂度:当有足够的额外内存可用时,(最后-首先)-1个比较。如果没有额外的可用内存,则可以使用复杂度为N log N(其中N等于倒数第一)的算法。

对我而言,这意味着该算法的已知有效版本需要额外的存储。我读对了吗?如果是这样,是否有提及存储的来源?


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2020-07-28

共1个答案

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有几种已知的就地合并算法,尽管其中一些相当复杂。它们的一般工作方式是使用某些数组元素本身作为外部存储空间进行异地合并。我知道Alex
Stepanov和Paul McJones的“编程元素”详细介绍了一种算法。

我最近阅读了一篇有关就地合并的论文,称为“实际就地合并”,其中详细介绍了执行这种合并的相当简单的算法。我以接近的接口的方式对该算法的实现进行了编码std::inplace_merge,尽管有一些区别。也许那里有一些您可能会发现有用的东西?

2020-07-28