# std::set_difference

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定义于头文件 `<algorithm>` |  |
| (1) |
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt > OutputIt set_difference( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first ); |  | (C++20 前)
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt > constexpr OutputIt set_difference( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first ); |  | (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3 > ForwardIt3 set_difference( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, ForwardIt3 d_first ); | (2) | (C++17 起)
| (3) |
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class Compare > OutputIt set_difference( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first, Compare comp ); |  | (C++20 前)
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class Compare > constexpr OutputIt set_difference( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, OutputIt d_first, Compare comp ); |  | (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3, class Compare > ForwardIt3 set_difference( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, ForwardIt3 d_first, Compare comp ); | (4) | (C++17 起)

复制来自已排序范围 `[first1, last1)` 并且不在已排序范围 `[first2, last2)` 中找到的元素到始于 `d_first` 的范围。

结果范围亦已排序。单独对待等价元素，即若某元素在 `[first1, last1)` 中找到 `n` 次而在 `[first2, last2)` 中找到 `m` 次，则准确复制它 std::max(m-n, 0) 次到 `d_first` 。结果范围不能与任一输入范围重叠。

1) 用 `operator<` 比较元素，而范围必须对于相同者排序。
3) 用给定的二元比较函数 `comp` 比较元素，而范围必须对于相同者排序。
2,4) 同 (1,3) ，但按照 `policy` 执行。这些重载仅若 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> (C++20 前)std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> (C++20 起) 为 true 才参与重载决议。

### 参数

first1, last1 | - | 要检验的元素范围
first2, last2 | - | 要搜索的元素范围
d_first | - | 目标范围的起始
policy | - | 所用的执行策略。细节见执行策略。
comp | - | 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 概念的对象），若第一参数小于（即先序于）第二参数则返回 ​true 。 比较函数的签名应等价于如下： bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b); 虽然签名不必有 const & ，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须接受（可为 const 的）类型 `Type1` 与 `Type2` 的值，无关乎值类别（从而不允许 Type1 & ，亦不允许 Type1 ，除非 `Type1` 的移动等价于复制 (C++11 起)）。 类型 Type1 与 Type2 必须使得 InputIt1 与 InputIt2 类型的对象在解引用后能隐式转换到 Type1 与 Type2 两者。 ​
类型要求
- `InputIt1, InputIt2` 必须满足老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
- `OutputIt` 必须满足老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。
- `ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt3` 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。

### 返回值

构造的范围的尾后迭代器。

### 复杂度

至多比较 \(\scriptsize 2\cdot(N_1+N_2)-1\)2·(N
1+N
2)-1 次，其中 \(\scriptsize N_1\)N
1 与 \(\scriptsize N_2\)N
2 分别为 std::distance(first1, last1) 与 std::distance(first2, last2) 。

### 异常

拥有名为 `ExecutionPolicy` 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

- 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 `ExecutionPolicy` 为标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 `ExecutionPolicy` ，行为是实现定义的。
- 若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

### 可能的实现

版本一
    template<class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt>
    OutputIt set_difference(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                            InputIt2 first2, InputIt2 last2,
                            OutputIt d_first)
    {
        while (first1 != last1) {
            if (first2 == last2) return std::copy(first1, last1, d_first);

            if (*first1 < *first2) {
                *d_first++ = *first1++;
            } else {
                if (! (*first2 < *first1)) {
                    ++first1;
                }
                ++first2;
            }
        }
        return d_first;
    }
版本二
    template<class InputIt1, class InputIt2,
             class OutputIt, class Compare>
    OutputIt set_difference( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                             InputIt2 first2, InputIt2 last2,
                             OutputIt d_first, Compare comp)
    {
        while (first1 != last1) {
            if (first2 == last2) return std::copy(first1, last1, d_first);

            if (comp(*first1, *first2)) {
                *d_first++ = *first1++;
            } else {
                if (!comp(*first2, *first1)) {
                    ++first1;
                }
                ++first2;
            }
        }
        return d_first;
    }

### 示例

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

    auto print = [](const auto& v, const char* end = "") {
        std::cout << "{ ";
        for (auto i : v) std::cout << i << ' ';
        std::cout << "} " << end;
    };

    struct Order // 拥有某些有趣数据的类
    {
        int order_id;
    };

    std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Order& ord)
    {
        return os << "order=" << ord.order_id << ',';
    }

    int main() {
        const std::vector<int> v1 {1, 2, 5, 5, 5, 9};
        const std::vector<int> v2 {2, 5, 7};
        std::vector<int> diff;

        std::set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(),
                            std::inserter(diff, diff.begin()));
        print(v1, "∖ ");
        print(v2, "= ");
        print(diff, "\n");

        // 我们想知道哪些顺序在旧和新状态之间“改变了”：
        std::vector<Order> old_orders { {1}, {2}, {5}, {9} };
        std::vector<Order> new_orders { {2}, {5}, {7} };
        std::vector<Order> changed_orders;

        std::set_difference(old_orders.begin(), old_orders.end(),
                            new_orders.begin(), new_orders.end(),
                            std::back_inserter(changed_orders),
                            [](auto& a, auto& b) { return a.order_id < b.order_id; });

        std::cout << "old orders = "; print(old_orders, "\n");
        std::cout << "new orders = "; print(new_orders, "\n");
        std::cout << "changed    = "; print(changed_orders, "\n");
    }

输出：

    { 1 2 5 5 5 9 } ∖ { 2 5 7 } = { 1 5 5 9 }
    old orders = { order=1, order=2, order=5, order=9, }
    new orders = { order=2, order=5, order=7, }
    changed    = { order=1, order=9, }

### 参阅

includes | 若一个序列是另一个的子列则返回 true (函数模板)
set_symmetric_difference | 计算两个集合的对称差 (函数模板)
ranges::set_difference (C++20) | 计算两个集合的差集 (niebloid)