1134723edSLouis Dionne //===----------------------------------------------------------------------===// 2134723edSLouis Dionne // 3134723edSLouis Dionne // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions. 4134723edSLouis Dionne // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information. 5134723edSLouis Dionne // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception 6134723edSLouis Dionne // 7134723edSLouis Dionne //===----------------------------------------------------------------------===// 8134723edSLouis Dionne 9134723edSLouis Dionne #ifndef _LIBCPP___ALGORITHM_INPLACE_MERGE_H 10134723edSLouis Dionne #define _LIBCPP___ALGORITHM_INPLACE_MERGE_H 11134723edSLouis Dionne 1277562165SLouis Dionne #include <__algorithm/comp.h> 134d81a46fSArthur O'Dwyer #include <__algorithm/comp_ref_type.h> 14a7c3379cSKonstantin Varlamov #include <__algorithm/iterator_operations.h> 15134723edSLouis Dionne #include <__algorithm/lower_bound.h> 16134723edSLouis Dionne #include <__algorithm/min.h> 1777562165SLouis Dionne #include <__algorithm/move.h> 1877562165SLouis Dionne #include <__algorithm/rotate.h> 19134723edSLouis Dionne #include <__algorithm/upper_bound.h> 204d81a46fSArthur O'Dwyer #include <__config> 21e99c4906SNikolas Klauser #include <__cstddef/ptrdiff_t.h> 220f6364b8SHui Xie #include <__functional/identity.h> 23134723edSLouis Dionne #include <__iterator/iterator_traits.h> 243cd4531bSNikolas Klauser #include <__iterator/reverse_iterator.h> 25d5e26775SNikolas Klauser #include <__memory/destruct_n.h> 26d5e26775SNikolas Klauser #include <__memory/unique_ptr.h> 2794e7c0b0SA. Jiang #include <__memory/unique_temporary_buffer.h> 2809e3a360SLouis Dionne #include <__utility/move.h> 29d5e26775SNikolas Klauser #include <__utility/pair.h> 30134723edSLouis Dionne 31134723edSLouis Dionne #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER) 32134723edSLouis Dionne # pragma GCC system_header 33134723edSLouis Dionne #endif 34134723edSLouis Dionne 35134723edSLouis Dionne _LIBCPP_PUSH_MACROS 36134723edSLouis Dionne #include <__undef_macros> 37134723edSLouis Dionne 38134723edSLouis Dionne _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD 39134723edSLouis Dionne 40134723edSLouis Dionne template <class _Predicate> 41134723edSLouis Dionne class __invert // invert the sense of a comparison 42134723edSLouis Dionne { 43134723edSLouis Dionne private: 44134723edSLouis Dionne _Predicate __p_; 459783f28cSLouis Dionne 46134723edSLouis Dionne public: 47*438e2ccdSPaulXiCao _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX26 __invert() {} 48134723edSLouis Dionne 49*438e2ccdSPaulXiCao _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX26 explicit __invert(_Predicate __p) : __p_(__p) {} 50134723edSLouis Dionne 51134723edSLouis Dionne template <class _T1> 52*438e2ccdSPaulXiCao _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX26 bool operator()(const _T1& __x) { 539783f28cSLouis Dionne return !__p_(__x); 549783f28cSLouis Dionne } 55134723edSLouis Dionne 56134723edSLouis Dionne template <class _T1, class _T2> 57*438e2ccdSPaulXiCao _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX26 bool operator()(const _T1& __x, const _T2& __y) { 589783f28cSLouis Dionne return __p_(__y, __x); 599783f28cSLouis Dionne } 60134723edSLouis Dionne }; 61134723edSLouis Dionne 629783f28cSLouis Dionne template <class _AlgPolicy, 639783f28cSLouis Dionne class _Compare, 649783f28cSLouis Dionne class _InputIterator1, 659783f28cSLouis Dionne class _Sent1, 669783f28cSLouis Dionne class _InputIterator2, 679783f28cSLouis Dionne class _Sent2, 689783f28cSLouis Dionne class _OutputIterator> 69*438e2ccdSPaulXiCao _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX26 void __half_inplace_merge( 709783f28cSLouis Dionne _InputIterator1 __first1, 719783f28cSLouis Dionne _Sent1 __last1, 729783f28cSLouis Dionne _InputIterator2 __first2, 739783f28cSLouis Dionne _Sent2 __last2, 749783f28cSLouis Dionne _OutputIterator __result, 759783f28cSLouis Dionne _Compare&& __comp) { 769783f28cSLouis Dionne for (; __first1 != __last1; ++__result) { 779783f28cSLouis Dionne if (__first2 == __last2) { 7836c746caSKonstantin Varlamov std::__move<_AlgPolicy>(__first1, __last1, __result); 79134723edSLouis Dionne return; 80134723edSLouis Dionne } 81134723edSLouis Dionne 829783f28cSLouis Dionne if (__comp(*__first2, *__first1)) { 83a7c3379cSKonstantin Varlamov *__result = _IterOps<_AlgPolicy>::__iter_move(__first2); 84134723edSLouis Dionne ++__first2; 859783f28cSLouis Dionne } else { 86a7c3379cSKonstantin Varlamov *__result = _IterOps<_AlgPolicy>::__iter_move(__first1); 87134723edSLouis Dionne ++__first1; 88134723edSLouis Dionne } 89134723edSLouis Dionne } 90134723edSLouis Dionne // __first2 through __last2 are already in the right spot. 91134723edSLouis Dionne } 92134723edSLouis Dionne 93a7c3379cSKonstantin Varlamov template <class _AlgPolicy, class _Compare, class _BidirectionalIterator> 94*438e2ccdSPaulXiCao _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX26 void __buffered_inplace_merge( 958a61749fSHui Xie _BidirectionalIterator __first, 968a61749fSHui Xie _BidirectionalIterator __middle, 978a61749fSHui Xie _BidirectionalIterator __last, 988a61749fSHui Xie _Compare&& __comp, 998a61749fSHui Xie typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type __len1, 100134723edSLouis Dionne typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type __len2, 1018a61749fSHui Xie typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::value_type* __buff) { 102134723edSLouis Dionne typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::value_type value_type; 103134723edSLouis Dionne __destruct_n __d(0); 104134723edSLouis Dionne unique_ptr<value_type, __destruct_n&> __h2(__buff, __d); 1059783f28cSLouis Dionne if (__len1 <= __len2) { 106134723edSLouis Dionne value_type* __p = __buff; 1079783f28cSLouis Dionne for (_BidirectionalIterator __i = __first; __i != __middle; 1089783f28cSLouis Dionne __d.template __incr<value_type>(), (void)++__i, (void)++__p) 109a7c3379cSKonstantin Varlamov ::new ((void*)__p) value_type(_IterOps<_AlgPolicy>::__iter_move(__i)); 1108a61749fSHui Xie std::__half_inplace_merge<_AlgPolicy>(__buff, __p, __middle, __last, __first, __comp); 1119783f28cSLouis Dionne } else { 112134723edSLouis Dionne value_type* __p = __buff; 1139783f28cSLouis Dionne for (_BidirectionalIterator __i = __middle; __i != __last; 1149783f28cSLouis Dionne __d.template __incr<value_type>(), (void)++__i, (void)++__p) 115a7c3379cSKonstantin Varlamov ::new ((void*)__p) value_type(_IterOps<_AlgPolicy>::__iter_move(__i)); 1164ea850b5SNikolas Klauser typedef reverse_iterator<_BidirectionalIterator> _RBi; 1174ea850b5SNikolas Klauser typedef reverse_iterator<value_type*> _Rv; 118134723edSLouis Dionne typedef __invert<_Compare> _Inverted; 1199783f28cSLouis Dionne std::__half_inplace_merge<_AlgPolicy>( 1209783f28cSLouis Dionne _Rv(__p), _Rv(__buff), _RBi(__middle), _RBi(__first), _RBi(__last), _Inverted(__comp)); 121134723edSLouis Dionne } 122134723edSLouis Dionne } 123134723edSLouis Dionne 124a7c3379cSKonstantin Varlamov template <class _AlgPolicy, class _Compare, class _BidirectionalIterator> 125*438e2ccdSPaulXiCao _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX26 void __inplace_merge( 1268a61749fSHui Xie _BidirectionalIterator __first, 1278a61749fSHui Xie _BidirectionalIterator __middle, 1288a61749fSHui Xie _BidirectionalIterator __last, 1298a61749fSHui Xie _Compare&& __comp, 1308a61749fSHui Xie typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type __len1, 131134723edSLouis Dionne typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type __len2, 1328a61749fSHui Xie typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::value_type* __buff, 1338a61749fSHui Xie ptrdiff_t __buff_size) { 134a7c3379cSKonstantin Varlamov using _Ops = _IterOps<_AlgPolicy>; 135a7c3379cSKonstantin Varlamov 136134723edSLouis Dionne typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type difference_type; 1379783f28cSLouis Dionne while (true) { 138134723edSLouis Dionne // if __middle == __last, we're done 139134723edSLouis Dionne if (__len2 == 0) 140134723edSLouis Dionne return; 141134723edSLouis Dionne if (__len1 <= __buff_size || __len2 <= __buff_size) 1429783f28cSLouis Dionne return std::__buffered_inplace_merge<_AlgPolicy>(__first, __middle, __last, __comp, __len1, __len2, __buff); 143134723edSLouis Dionne // shrink [__first, __middle) as much as possible (with no moves), returning if it shrinks to 0 1449783f28cSLouis Dionne for (; true; ++__first, (void)--__len1) { 145134723edSLouis Dionne if (__len1 == 0) 146134723edSLouis Dionne return; 147134723edSLouis Dionne if (__comp(*__middle, *__first)) 148134723edSLouis Dionne break; 149134723edSLouis Dionne } 150134723edSLouis Dionne // __first < __middle < __last 151134723edSLouis Dionne // *__first > *__middle 152134723edSLouis Dionne // partition [__first, __m1) [__m1, __middle) [__middle, __m2) [__m2, __last) such that 153134723edSLouis Dionne // all elements in: 154134723edSLouis Dionne // [__first, __m1) <= [__middle, __m2) 155134723edSLouis Dionne // [__middle, __m2) < [__m1, __middle) 156134723edSLouis Dionne // [__m1, __middle) <= [__m2, __last) 157134723edSLouis Dionne // and __m1 or __m2 is in the middle of its range 158134723edSLouis Dionne _BidirectionalIterator __m1; // "median" of [__first, __middle) 159134723edSLouis Dionne _BidirectionalIterator __m2; // "median" of [__middle, __last) 160134723edSLouis Dionne difference_type __len11; // distance(__first, __m1) 161134723edSLouis Dionne difference_type __len21; // distance(__middle, __m2) 162134723edSLouis Dionne // binary search smaller range 1639783f28cSLouis Dionne if (__len1 < __len2) { // __len >= 1, __len2 >= 2 164134723edSLouis Dionne __len21 = __len2 / 2; 165134723edSLouis Dionne __m2 = __middle; 166a7c3379cSKonstantin Varlamov _Ops::advance(__m2, __len21); 1678a61749fSHui Xie __m1 = std::__upper_bound<_AlgPolicy>(__first, __middle, *__m2, __comp, std::__identity()); 168a7c3379cSKonstantin Varlamov __len11 = _Ops::distance(__first, __m1); 1699783f28cSLouis Dionne } else { 1709783f28cSLouis Dionne if (__len1 == 1) { // __len1 >= __len2 && __len2 > 0, therefore __len2 == 1 171134723edSLouis Dionne // It is known *__first > *__middle 172a7c3379cSKonstantin Varlamov _Ops::iter_swap(__first, __middle); 173134723edSLouis Dionne return; 174134723edSLouis Dionne } 175134723edSLouis Dionne // __len1 >= 2, __len2 >= 1 176134723edSLouis Dionne __len11 = __len1 / 2; 177134723edSLouis Dionne __m1 = __first; 178a7c3379cSKonstantin Varlamov _Ops::advance(__m1, __len11); 17981715861SNikolas Klauser __m2 = std::lower_bound(__middle, __last, *__m1, __comp); 180a7c3379cSKonstantin Varlamov __len21 = _Ops::distance(__middle, __m2); 181134723edSLouis Dionne } 182134723edSLouis Dionne difference_type __len12 = __len1 - __len11; // distance(__m1, __middle) 183134723edSLouis Dionne difference_type __len22 = __len2 - __len21; // distance(__m2, __last) 184134723edSLouis Dionne // [__first, __m1) [__m1, __middle) [__middle, __m2) [__m2, __last) 185134723edSLouis Dionne // swap middle two partitions 18636c746caSKonstantin Varlamov __middle = std::__rotate<_AlgPolicy>(__m1, __middle, __m2).first; 187134723edSLouis Dionne // __len12 and __len21 now have swapped meanings 188134723edSLouis Dionne // merge smaller range with recursive call and larger with tail recursion elimination 1899783f28cSLouis Dionne if (__len11 + __len21 < __len12 + __len22) { 1909783f28cSLouis Dionne std::__inplace_merge<_AlgPolicy>(__first, __m1, __middle, __comp, __len11, __len21, __buff, __buff_size); 191134723edSLouis Dionne __first = __middle; 192134723edSLouis Dionne __middle = __m2; 193134723edSLouis Dionne __len1 = __len12; 194134723edSLouis Dionne __len2 = __len22; 1959783f28cSLouis Dionne } else { 1969783f28cSLouis Dionne std::__inplace_merge<_AlgPolicy>(__middle, __m2, __last, __comp, __len12, __len22, __buff, __buff_size); 197134723edSLouis Dionne __last = __middle; 198134723edSLouis Dionne __middle = __m1; 199134723edSLouis Dionne __len1 = __len11; 200134723edSLouis Dionne __len2 = __len21; 201134723edSLouis Dionne } 202134723edSLouis Dionne } 203134723edSLouis Dionne } 204134723edSLouis Dionne 2058a61749fSHui Xie template <class _AlgPolicy, class _BidirectionalIterator, class _Compare> 2069783f28cSLouis Dionne _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI void __inplace_merge( 2079783f28cSLouis Dionne _BidirectionalIterator __first, _BidirectionalIterator __middle, _BidirectionalIterator __last, _Compare&& __comp) { 208134723edSLouis Dionne typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::value_type value_type; 209134723edSLouis Dionne typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type difference_type; 2108a61749fSHui Xie difference_type __len1 = _IterOps<_AlgPolicy>::distance(__first, __middle); 2118a61749fSHui Xie difference_type __len2 = _IterOps<_AlgPolicy>::distance(__middle, __last); 21277a00c0dSLouis Dionne difference_type __buf_size = std::min(__len1, __len2); 21394e7c0b0SA. Jiang __unique_temporary_buffer<value_type> __unique_buf = std::__allocate_unique_temporary_buffer<value_type>(__buf_size); 2148a61749fSHui Xie return std::__inplace_merge<_AlgPolicy>( 21594e7c0b0SA. Jiang std::move(__first), 21694e7c0b0SA. Jiang std::move(__middle), 21794e7c0b0SA. Jiang std::move(__last), 21894e7c0b0SA. Jiang __comp, 21994e7c0b0SA. Jiang __len1, 22094e7c0b0SA. Jiang __len2, 22194e7c0b0SA. Jiang __unique_buf.get(), 22294e7c0b0SA. Jiang __unique_buf.get_deleter().__count_); 2238a61749fSHui Xie } 2248a61749fSHui Xie 2258a61749fSHui Xie template <class _BidirectionalIterator, class _Compare> 2268a61749fSHui Xie inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI void inplace_merge( 2278a61749fSHui Xie _BidirectionalIterator __first, _BidirectionalIterator __middle, _BidirectionalIterator __last, _Compare __comp) { 2288a61749fSHui Xie std::__inplace_merge<_ClassicAlgPolicy>( 229ed2d3644SNikolas Klauser std::move(__first), std::move(__middle), std::move(__last), static_cast<__comp_ref_type<_Compare> >(__comp)); 230134723edSLouis Dionne } 231134723edSLouis Dionne 232134723edSLouis Dionne template <class _BidirectionalIterator> 2339783f28cSLouis Dionne inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI void 2349783f28cSLouis Dionne inplace_merge(_BidirectionalIterator __first, _BidirectionalIterator __middle, _BidirectionalIterator __last) { 23588632e48SNikolas Klauser std::inplace_merge(std::move(__first), std::move(__middle), std::move(__last), __less<>()); 236134723edSLouis Dionne } 237134723edSLouis Dionne 238134723edSLouis Dionne _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD 239134723edSLouis Dionne 240134723edSLouis Dionne _LIBCPP_POP_MACROS 241134723edSLouis Dionne 242134723edSLouis Dionne #endif // _LIBCPP___ALGORITHM_INPLACE_MERGE_H 243