OSDN Git Service

2010-05-21 Paolo Carlini <paolo.carlini@oracle.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libstdc++-v3 / include / bits / stl_algo.h
1 // Algorithm implementation -*- C++ -*-
2
3 // Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
4 // Free Software Foundation, Inc.
5 //
6 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
7 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
8 // terms of the GNU General Public License as published by the
9 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 // any later version.
11
12 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
13 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 // GNU General Public License for more details.
16
17 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
18 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
19 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
20
21 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
22 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
23 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
24 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
25
26 /*
27  *
28  * Copyright (c) 1994
29  * Hewlett-Packard Company
30  *
31  * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
32  * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
33  * provided that the above copyright notice appear in all copies and
34  * that both that copyright notice and this permission notice appear
35  * in supporting documentation.  Hewlett-Packard Company makes no
36  * representations about the suitability of this software for any
37  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied warranty.
38  *
39  *
40  * Copyright (c) 1996
41  * Silicon Graphics Computer Systems, Inc.
42  *
43  * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
44  * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
45  * provided that the above copyright notice appear in all copies and
46  * that both that copyright notice and this permission notice appear
47  * in supporting documentation.  Silicon Graphics makes no
48  * representations about the suitability of this software for any
49  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied warranty.
50  */
51
52 /** @file stl_algo.h
53  *  This is an internal header file, included by other library headers.
54  *  You should not attempt to use it directly.
55  */
56
57 #ifndef _STL_ALGO_H
58 #define _STL_ALGO_H 1
59
60 #include <cstdlib>             // for rand
61 #include <bits/algorithmfwd.h>
62 #include <bits/stl_heap.h>
63 #include <bits/stl_tempbuf.h>  // for _Temporary_buffer
64
65 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
66 #include <random> // for std::uniform_int_distribution
67 #endif
68
69 // See concept_check.h for the __glibcxx_*_requires macros.
70
71 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
72
73   /// Swaps the median value of *__a, *__b and *__c to *__a
74   template<typename _Iterator>
75     void
76     __move_median_first(_Iterator __a, _Iterator __b, _Iterator __c)
77     {
78       // concept requirements
79       __glibcxx_function_requires(_LessThanComparableConcept<
80             typename iterator_traits<_Iterator>::value_type>)
81
82       if (*__a < *__b)
83         {
84           if (*__b < *__c)
85             std::iter_swap(__a, __b);
86           else if (*__a < *__c)
87             std::iter_swap(__a, __c);
88         }
89       else if (*__a < *__c)
90         return;
91       else if (*__b < *__c)
92         std::iter_swap(__a, __c);
93       else
94         std::iter_swap(__a, __b);
95     }
96
97   /// Swaps the median value of *__a, *__b and *__c under __comp to *__a
98   template<typename _Iterator, typename _Compare>
99     void
100     __move_median_first(_Iterator __a, _Iterator __b, _Iterator __c,
101                         _Compare __comp)
102     {
103       // concept requirements
104       __glibcxx_function_requires(_BinaryFunctionConcept<_Compare, bool,
105             typename iterator_traits<_Iterator>::value_type,
106             typename iterator_traits<_Iterator>::value_type>)
107
108       if (__comp(*__a, *__b))
109         {
110           if (__comp(*__b, *__c))
111             std::iter_swap(__a, __b);
112           else if (__comp(*__a, *__c))
113             std::iter_swap(__a, __c);
114         }
115       else if (__comp(*__a, *__c))
116         return;
117       else if (__comp(*__b, *__c))
118         std::iter_swap(__a, __c);
119       else
120         std::iter_swap(__a, __b);
121     }
122
123   // for_each
124
125   /// This is an overload used by find() for the Input Iterator case.
126   template<typename _InputIterator, typename _Tp>
127     inline _InputIterator
128     __find(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
129            const _Tp& __val, input_iterator_tag)
130     {
131       while (__first != __last && !(*__first == __val))
132         ++__first;
133       return __first;
134     }
135
136   /// This is an overload used by find_if() for the Input Iterator case.
137   template<typename _InputIterator, typename _Predicate>
138     inline _InputIterator
139     __find_if(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
140               _Predicate __pred, input_iterator_tag)
141     {
142       while (__first != __last && !bool(__pred(*__first)))
143         ++__first;
144       return __first;
145     }
146
147   /// This is an overload used by find() for the RAI case.
148   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Tp>
149     _RandomAccessIterator
150     __find(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last,
151            const _Tp& __val, random_access_iterator_tag)
152     {
153       typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::difference_type
154         __trip_count = (__last - __first) >> 2;
155
156       for (; __trip_count > 0; --__trip_count)
157         {
158           if (*__first == __val)
159             return __first;
160           ++__first;
161
162           if (*__first == __val)
163             return __first;
164           ++__first;
165
166           if (*__first == __val)
167             return __first;
168           ++__first;
169
170           if (*__first == __val)
171             return __first;
172           ++__first;
173         }
174
175       switch (__last - __first)
176         {
177         case 3:
178           if (*__first == __val)
179             return __first;
180           ++__first;
181         case 2:
182           if (*__first == __val)
183             return __first;
184           ++__first;
185         case 1:
186           if (*__first == __val)
187             return __first;
188           ++__first;
189         case 0:
190         default:
191           return __last;
192         }
193     }
194
195   /// This is an overload used by find_if() for the RAI case.
196   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Predicate>
197     _RandomAccessIterator
198     __find_if(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last,
199               _Predicate __pred, random_access_iterator_tag)
200     {
201       typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::difference_type
202         __trip_count = (__last - __first) >> 2;
203
204       for (; __trip_count > 0; --__trip_count)
205         {
206           if (__pred(*__first))
207             return __first;
208           ++__first;
209
210           if (__pred(*__first))
211             return __first;
212           ++__first;
213
214           if (__pred(*__first))
215             return __first;
216           ++__first;
217
218           if (__pred(*__first))
219             return __first;
220           ++__first;
221         }
222
223       switch (__last - __first)
224         {
225         case 3:
226           if (__pred(*__first))
227             return __first;
228           ++__first;
229         case 2:
230           if (__pred(*__first))
231             return __first;
232           ++__first;
233         case 1:
234           if (__pred(*__first))
235             return __first;
236           ++__first;
237         case 0:
238         default:
239           return __last;
240         }
241     }
242
243 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
244   /// This is an overload used by find_if_not() for the Input Iterator case.
245   template<typename _InputIterator, typename _Predicate>
246     inline _InputIterator
247     __find_if_not(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
248                   _Predicate __pred, input_iterator_tag)
249     {
250       while (__first != __last && bool(__pred(*__first)))
251         ++__first;
252       return __first;
253     }
254
255   /// This is an overload used by find_if_not() for the RAI case.
256   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Predicate>
257     _RandomAccessIterator
258     __find_if_not(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last,
259                   _Predicate __pred, random_access_iterator_tag)
260     {
261       typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::difference_type
262         __trip_count = (__last - __first) >> 2;
263
264       for (; __trip_count > 0; --__trip_count)
265         {
266           if (!bool(__pred(*__first)))
267             return __first;
268           ++__first;
269
270           if (!bool(__pred(*__first)))
271             return __first;
272           ++__first;
273
274           if (!bool(__pred(*__first)))
275             return __first;
276           ++__first;
277
278           if (!bool(__pred(*__first)))
279             return __first;
280           ++__first;
281         }
282
283       switch (__last - __first)
284         {
285         case 3:
286           if (!bool(__pred(*__first)))
287             return __first;
288           ++__first;
289         case 2:
290           if (!bool(__pred(*__first)))
291             return __first;
292           ++__first;
293         case 1:
294           if (!bool(__pred(*__first)))
295             return __first;
296           ++__first;
297         case 0:
298         default:
299           return __last;
300         }
301     }
302 #endif
303
304   // set_difference
305   // set_intersection
306   // set_symmetric_difference
307   // set_union
308   // for_each
309   // find
310   // find_if
311   // find_first_of
312   // adjacent_find
313   // count
314   // count_if
315   // search
316
317   /**
318    *  This is an uglified
319    *  search_n(_ForwardIterator, _ForwardIterator, _Integer, const _Tp&)
320    *  overloaded for forward iterators.
321   */
322   template<typename _ForwardIterator, typename _Integer, typename _Tp>
323     _ForwardIterator
324     __search_n(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
325                _Integer __count, const _Tp& __val,
326                std::forward_iterator_tag)
327     {
328       __first = _GLIBCXX_STD_P::find(__first, __last, __val);
329       while (__first != __last)
330         {
331           typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
332             __n = __count;
333           _ForwardIterator __i = __first;
334           ++__i;
335           while (__i != __last && __n != 1 && *__i == __val)
336             {
337               ++__i;
338               --__n;
339             }
340           if (__n == 1)
341             return __first;
342           if (__i == __last)
343             return __last;
344           __first = _GLIBCXX_STD_P::find(++__i, __last, __val);
345         }
346       return __last;
347     }
348
349   /**
350    *  This is an uglified
351    *  search_n(_ForwardIterator, _ForwardIterator, _Integer, const _Tp&)
352    *  overloaded for random access iterators.
353   */
354   template<typename _RandomAccessIter, typename _Integer, typename _Tp>
355     _RandomAccessIter
356     __search_n(_RandomAccessIter __first, _RandomAccessIter __last,
357                _Integer __count, const _Tp& __val, 
358                std::random_access_iterator_tag)
359     {
360       
361       typedef typename std::iterator_traits<_RandomAccessIter>::difference_type
362         _DistanceType;
363
364       _DistanceType __tailSize = __last - __first;
365       const _DistanceType __pattSize = __count;
366
367       if (__tailSize < __pattSize)
368         return __last;
369
370       const _DistanceType __skipOffset = __pattSize - 1;
371       _RandomAccessIter __lookAhead = __first + __skipOffset;
372       __tailSize -= __pattSize;
373
374       while (1) // the main loop...
375         {
376           // __lookAhead here is always pointing to the last element of next 
377           // possible match.
378           while (!(*__lookAhead == __val)) // the skip loop...
379             {
380               if (__tailSize < __pattSize)
381                 return __last;  // Failure
382               __lookAhead += __pattSize;
383               __tailSize -= __pattSize;
384             }
385           _DistanceType __remainder = __skipOffset;
386           for (_RandomAccessIter __backTrack = __lookAhead - 1; 
387                *__backTrack == __val; --__backTrack)
388             {
389               if (--__remainder == 0)
390                 return (__lookAhead - __skipOffset); // Success
391             }
392           if (__remainder > __tailSize)
393             return __last; // Failure
394           __lookAhead += __remainder;
395           __tailSize -= __remainder;
396         }
397     }
398
399   // search_n
400
401   /**
402    *  This is an uglified
403    *  search_n(_ForwardIterator, _ForwardIterator, _Integer, const _Tp&,
404    *           _BinaryPredicate)
405    *  overloaded for forward iterators.
406   */
407   template<typename _ForwardIterator, typename _Integer, typename _Tp,
408            typename _BinaryPredicate>
409     _ForwardIterator
410     __search_n(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
411                _Integer __count, const _Tp& __val,
412                _BinaryPredicate __binary_pred, std::forward_iterator_tag)
413     {
414       while (__first != __last && !bool(__binary_pred(*__first, __val)))
415         ++__first;
416
417       while (__first != __last)
418         {
419           typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
420             __n = __count;
421           _ForwardIterator __i = __first;
422           ++__i;
423           while (__i != __last && __n != 1 && bool(__binary_pred(*__i, __val)))
424             {
425               ++__i;
426               --__n;
427             }
428           if (__n == 1)
429             return __first;
430           if (__i == __last)
431             return __last;
432           __first = ++__i;
433           while (__first != __last
434                  && !bool(__binary_pred(*__first, __val)))
435             ++__first;
436         }
437       return __last;
438     }
439
440   /**
441    *  This is an uglified
442    *  search_n(_ForwardIterator, _ForwardIterator, _Integer, const _Tp&,
443    *           _BinaryPredicate)
444    *  overloaded for random access iterators.
445   */
446   template<typename _RandomAccessIter, typename _Integer, typename _Tp,
447            typename _BinaryPredicate>
448     _RandomAccessIter
449     __search_n(_RandomAccessIter __first, _RandomAccessIter __last,
450                _Integer __count, const _Tp& __val,
451                _BinaryPredicate __binary_pred, std::random_access_iterator_tag)
452     {
453       
454       typedef typename std::iterator_traits<_RandomAccessIter>::difference_type
455         _DistanceType;
456
457       _DistanceType __tailSize = __last - __first;
458       const _DistanceType __pattSize = __count;
459
460       if (__tailSize < __pattSize)
461         return __last;
462
463       const _DistanceType __skipOffset = __pattSize - 1;
464       _RandomAccessIter __lookAhead = __first + __skipOffset;
465       __tailSize -= __pattSize;
466
467       while (1) // the main loop...
468         {
469           // __lookAhead here is always pointing to the last element of next 
470           // possible match.
471           while (!bool(__binary_pred(*__lookAhead, __val))) // the skip loop...
472             {
473               if (__tailSize < __pattSize)
474                 return __last;  // Failure
475               __lookAhead += __pattSize;
476               __tailSize -= __pattSize;
477             }
478           _DistanceType __remainder = __skipOffset;
479           for (_RandomAccessIter __backTrack = __lookAhead - 1; 
480                __binary_pred(*__backTrack, __val); --__backTrack)
481             {
482               if (--__remainder == 0)
483                 return (__lookAhead - __skipOffset); // Success
484             }
485           if (__remainder > __tailSize)
486             return __last; // Failure
487           __lookAhead += __remainder;
488           __tailSize -= __remainder;
489         }
490     }
491
492   // find_end for forward iterators.
493   template<typename _ForwardIterator1, typename _ForwardIterator2>
494     _ForwardIterator1
495     __find_end(_ForwardIterator1 __first1, _ForwardIterator1 __last1,
496                _ForwardIterator2 __first2, _ForwardIterator2 __last2,
497                forward_iterator_tag, forward_iterator_tag)
498     {
499       if (__first2 == __last2)
500         return __last1;
501       else
502         {
503           _ForwardIterator1 __result = __last1;
504           while (1)
505             {
506               _ForwardIterator1 __new_result
507                 = _GLIBCXX_STD_P::search(__first1, __last1, __first2, __last2);
508               if (__new_result == __last1)
509                 return __result;
510               else
511                 {
512                   __result = __new_result;
513                   __first1 = __new_result;
514                   ++__first1;
515                 }
516             }
517         }
518     }
519
520   template<typename _ForwardIterator1, typename _ForwardIterator2,
521            typename _BinaryPredicate>
522     _ForwardIterator1
523     __find_end(_ForwardIterator1 __first1, _ForwardIterator1 __last1,
524                _ForwardIterator2 __first2, _ForwardIterator2 __last2,
525                forward_iterator_tag, forward_iterator_tag,
526                _BinaryPredicate __comp)
527     {
528       if (__first2 == __last2)
529         return __last1;
530       else
531         {
532           _ForwardIterator1 __result = __last1;
533           while (1)
534             {
535               _ForwardIterator1 __new_result
536                 = _GLIBCXX_STD_P::search(__first1, __last1, __first2,
537                                          __last2, __comp);
538               if (__new_result == __last1)
539                 return __result;
540               else
541                 {
542                   __result = __new_result;
543                   __first1 = __new_result;
544                   ++__first1;
545                 }
546             }
547         }
548     }
549
550   // find_end for bidirectional iterators (much faster).
551   template<typename _BidirectionalIterator1, typename _BidirectionalIterator2>
552     _BidirectionalIterator1
553     __find_end(_BidirectionalIterator1 __first1,
554                _BidirectionalIterator1 __last1,
555                _BidirectionalIterator2 __first2,
556                _BidirectionalIterator2 __last2,
557                bidirectional_iterator_tag, bidirectional_iterator_tag)
558     {
559       // concept requirements
560       __glibcxx_function_requires(_BidirectionalIteratorConcept<
561                                   _BidirectionalIterator1>)
562       __glibcxx_function_requires(_BidirectionalIteratorConcept<
563                                   _BidirectionalIterator2>)
564
565       typedef reverse_iterator<_BidirectionalIterator1> _RevIterator1;
566       typedef reverse_iterator<_BidirectionalIterator2> _RevIterator2;
567
568       _RevIterator1 __rlast1(__first1);
569       _RevIterator2 __rlast2(__first2);
570       _RevIterator1 __rresult = _GLIBCXX_STD_P::search(_RevIterator1(__last1),
571                                                        __rlast1,
572                                                        _RevIterator2(__last2),
573                                                        __rlast2);
574
575       if (__rresult == __rlast1)
576         return __last1;
577       else
578         {
579           _BidirectionalIterator1 __result = __rresult.base();
580           std::advance(__result, -std::distance(__first2, __last2));
581           return __result;
582         }
583     }
584
585   template<typename _BidirectionalIterator1, typename _BidirectionalIterator2,
586            typename _BinaryPredicate>
587     _BidirectionalIterator1
588     __find_end(_BidirectionalIterator1 __first1,
589                _BidirectionalIterator1 __last1,
590                _BidirectionalIterator2 __first2,
591                _BidirectionalIterator2 __last2,
592                bidirectional_iterator_tag, bidirectional_iterator_tag,
593                _BinaryPredicate __comp)
594     {
595       // concept requirements
596       __glibcxx_function_requires(_BidirectionalIteratorConcept<
597                                   _BidirectionalIterator1>)
598       __glibcxx_function_requires(_BidirectionalIteratorConcept<
599                                   _BidirectionalIterator2>)
600
601       typedef reverse_iterator<_BidirectionalIterator1> _RevIterator1;
602       typedef reverse_iterator<_BidirectionalIterator2> _RevIterator2;
603
604       _RevIterator1 __rlast1(__first1);
605       _RevIterator2 __rlast2(__first2);
606       _RevIterator1 __rresult = std::search(_RevIterator1(__last1), __rlast1,
607                                             _RevIterator2(__last2), __rlast2,
608                                             __comp);
609
610       if (__rresult == __rlast1)
611         return __last1;
612       else
613         {
614           _BidirectionalIterator1 __result = __rresult.base();
615           std::advance(__result, -std::distance(__first2, __last2));
616           return __result;
617         }
618     }
619
620   /**
621    *  @brief  Find last matching subsequence in a sequence.
622    *  @ingroup non_mutating_algorithms
623    *  @param  first1  Start of range to search.
624    *  @param  last1   End of range to search.
625    *  @param  first2  Start of sequence to match.
626    *  @param  last2   End of sequence to match.
627    *  @return   The last iterator @c i in the range
628    *  @p [first1,last1-(last2-first2)) such that @c *(i+N) == @p *(first2+N)
629    *  for each @c N in the range @p [0,last2-first2), or @p last1 if no
630    *  such iterator exists.
631    *
632    *  Searches the range @p [first1,last1) for a sub-sequence that compares
633    *  equal value-by-value with the sequence given by @p [first2,last2) and
634    *  returns an iterator to the first element of the sub-sequence, or
635    *  @p last1 if the sub-sequence is not found.  The sub-sequence will be the
636    *  last such subsequence contained in [first,last1).
637    *
638    *  Because the sub-sequence must lie completely within the range
639    *  @p [first1,last1) it must start at a position less than
640    *  @p last1-(last2-first2) where @p last2-first2 is the length of the
641    *  sub-sequence.
642    *  This means that the returned iterator @c i will be in the range
643    *  @p [first1,last1-(last2-first2))
644   */
645   template<typename _ForwardIterator1, typename _ForwardIterator2>
646     inline _ForwardIterator1
647     find_end(_ForwardIterator1 __first1, _ForwardIterator1 __last1,
648              _ForwardIterator2 __first2, _ForwardIterator2 __last2)
649     {
650       // concept requirements
651       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator1>)
652       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator2>)
653       __glibcxx_function_requires(_EqualOpConcept<
654             typename iterator_traits<_ForwardIterator1>::value_type,
655             typename iterator_traits<_ForwardIterator2>::value_type>)
656       __glibcxx_requires_valid_range(__first1, __last1);
657       __glibcxx_requires_valid_range(__first2, __last2);
658
659       return std::__find_end(__first1, __last1, __first2, __last2,
660                              std::__iterator_category(__first1),
661                              std::__iterator_category(__first2));
662     }
663
664   /**
665    *  @brief  Find last matching subsequence in a sequence using a predicate.
666    *  @ingroup non_mutating_algorithms
667    *  @param  first1  Start of range to search.
668    *  @param  last1   End of range to search.
669    *  @param  first2  Start of sequence to match.
670    *  @param  last2   End of sequence to match.
671    *  @param  comp    The predicate to use.
672    *  @return   The last iterator @c i in the range
673    *  @p [first1,last1-(last2-first2)) such that @c predicate(*(i+N), @p
674    *  (first2+N)) is true for each @c N in the range @p [0,last2-first2), or
675    *  @p last1 if no such iterator exists.
676    *
677    *  Searches the range @p [first1,last1) for a sub-sequence that compares
678    *  equal value-by-value with the sequence given by @p [first2,last2) using
679    *  comp as a predicate and returns an iterator to the first element of the
680    *  sub-sequence, or @p last1 if the sub-sequence is not found.  The
681    *  sub-sequence will be the last such subsequence contained in
682    *  [first,last1).
683    *
684    *  Because the sub-sequence must lie completely within the range
685    *  @p [first1,last1) it must start at a position less than
686    *  @p last1-(last2-first2) where @p last2-first2 is the length of the
687    *  sub-sequence.
688    *  This means that the returned iterator @c i will be in the range
689    *  @p [first1,last1-(last2-first2))
690   */
691   template<typename _ForwardIterator1, typename _ForwardIterator2,
692            typename _BinaryPredicate>
693     inline _ForwardIterator1
694     find_end(_ForwardIterator1 __first1, _ForwardIterator1 __last1,
695              _ForwardIterator2 __first2, _ForwardIterator2 __last2,
696              _BinaryPredicate __comp)
697     {
698       // concept requirements
699       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator1>)
700       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator2>)
701       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_BinaryPredicate,
702             typename iterator_traits<_ForwardIterator1>::value_type,
703             typename iterator_traits<_ForwardIterator2>::value_type>)
704       __glibcxx_requires_valid_range(__first1, __last1);
705       __glibcxx_requires_valid_range(__first2, __last2);
706
707       return std::__find_end(__first1, __last1, __first2, __last2,
708                              std::__iterator_category(__first1),
709                              std::__iterator_category(__first2),
710                              __comp);
711     }
712
713 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
714   /**
715    *  @brief  Checks that a predicate is true for all the elements
716    *          of a sequence.
717    *  @ingroup non_mutating_algorithms
718    *  @param  first   An input iterator.
719    *  @param  last    An input iterator.
720    *  @param  pred    A predicate.
721    *  @return  True if the check is true, false otherwise.
722    *
723    *  Returns true if @p pred is true for each element in the range
724    *  @p [first,last), and false otherwise.
725   */
726   template<typename _InputIterator, typename _Predicate>
727     inline bool
728     all_of(_InputIterator __first, _InputIterator __last, _Predicate __pred)
729     { return __last == std::find_if_not(__first, __last, __pred); }
730
731   /**
732    *  @brief  Checks that a predicate is false for all the elements
733    *          of a sequence.
734    *  @ingroup non_mutating_algorithms
735    *  @param  first   An input iterator.
736    *  @param  last    An input iterator.
737    *  @param  pred    A predicate.
738    *  @return  True if the check is true, false otherwise.
739    *
740    *  Returns true if @p pred is false for each element in the range
741    *  @p [first,last), and false otherwise.
742   */
743   template<typename _InputIterator, typename _Predicate>
744     inline bool
745     none_of(_InputIterator __first, _InputIterator __last, _Predicate __pred)
746     { return __last == _GLIBCXX_STD_P::find_if(__first, __last, __pred); }
747
748   /**
749    *  @brief  Checks that a predicate is false for at least an element
750    *          of a sequence.
751    *  @ingroup non_mutating_algorithms
752    *  @param  first   An input iterator.
753    *  @param  last    An input iterator.
754    *  @param  pred    A predicate.
755    *  @return  True if the check is true, false otherwise.
756    *
757    *  Returns true if an element exists in the range @p [first,last) such that
758    *  @p pred is true, and false otherwise.
759   */
760   template<typename _InputIterator, typename _Predicate>
761     inline bool
762     any_of(_InputIterator __first, _InputIterator __last, _Predicate __pred)
763     { return !std::none_of(__first, __last, __pred); }
764
765   /**
766    *  @brief  Find the first element in a sequence for which a
767    *          predicate is false.
768    *  @ingroup non_mutating_algorithms
769    *  @param  first  An input iterator.
770    *  @param  last   An input iterator.
771    *  @param  pred   A predicate.
772    *  @return   The first iterator @c i in the range @p [first,last)
773    *  such that @p pred(*i) is false, or @p last if no such iterator exists.
774   */
775   template<typename _InputIterator, typename _Predicate>
776     inline _InputIterator
777     find_if_not(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
778                 _Predicate __pred)
779     {
780       // concept requirements
781       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
782       __glibcxx_function_requires(_UnaryPredicateConcept<_Predicate,
783               typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
784       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
785       return std::__find_if_not(__first, __last, __pred,
786                                 std::__iterator_category(__first));
787     }
788
789   /**
790    *  @brief  Checks whether the sequence is partitioned.
791    *  @ingroup mutating_algorithms
792    *  @param  first  An input iterator.
793    *  @param  last   An input iterator.
794    *  @param  pred   A predicate.
795    *  @return  True if the range @p [first,last) is partioned by @p pred,
796    *  i.e. if all elements that satisfy @p pred appear before those that
797    *  do not.
798   */
799   template<typename _InputIterator, typename _Predicate>
800     inline bool
801     is_partitioned(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
802                    _Predicate __pred)
803     {
804       __first = std::find_if_not(__first, __last, __pred);
805       return std::none_of(__first, __last, __pred);
806     }
807
808   /**
809    *  @brief  Find the partition point of a partitioned range.
810    *  @ingroup mutating_algorithms
811    *  @param  first   An iterator.
812    *  @param  last    Another iterator.
813    *  @param  pred    A predicate.
814    *  @return  An iterator @p mid such that @p all_of(first, mid, pred)
815    *           and @p none_of(mid, last, pred) are both true.
816   */
817   template<typename _ForwardIterator, typename _Predicate>
818     _ForwardIterator
819     partition_point(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
820                     _Predicate __pred)
821     {
822       // concept requirements
823       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
824       __glibcxx_function_requires(_UnaryPredicateConcept<_Predicate,
825               typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type>)
826
827       // A specific debug-mode test will be necessary...
828       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
829
830       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
831         _DistanceType;
832
833       _DistanceType __len = std::distance(__first, __last);
834       _DistanceType __half;
835       _ForwardIterator __middle;
836
837       while (__len > 0)
838         {
839           __half = __len >> 1;
840           __middle = __first;
841           std::advance(__middle, __half);
842           if (__pred(*__middle))
843             {
844               __first = __middle;
845               ++__first;
846               __len = __len - __half - 1;
847             }
848           else
849             __len = __half;
850         }
851       return __first;
852     }
853 #endif
854
855
856   /**
857    *  @brief Copy a sequence, removing elements of a given value.
858    *  @ingroup mutating_algorithms
859    *  @param  first   An input iterator.
860    *  @param  last    An input iterator.
861    *  @param  result  An output iterator.
862    *  @param  value   The value to be removed.
863    *  @return   An iterator designating the end of the resulting sequence.
864    *
865    *  Copies each element in the range @p [first,last) not equal to @p value
866    *  to the range beginning at @p result.
867    *  remove_copy() is stable, so the relative order of elements that are
868    *  copied is unchanged.
869   */
870   template<typename _InputIterator, typename _OutputIterator, typename _Tp>
871     _OutputIterator
872     remove_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
873                 _OutputIterator __result, const _Tp& __value)
874     {
875       // concept requirements
876       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
877       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator,
878             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
879       __glibcxx_function_requires(_EqualOpConcept<
880             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type, _Tp>)
881       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
882
883       for (; __first != __last; ++__first)
884         if (!(*__first == __value))
885           {
886             *__result = *__first;
887             ++__result;
888           }
889       return __result;
890     }
891
892   /**
893    *  @brief Copy a sequence, removing elements for which a predicate is true.
894    *  @ingroup mutating_algorithms
895    *  @param  first   An input iterator.
896    *  @param  last    An input iterator.
897    *  @param  result  An output iterator.
898    *  @param  pred    A predicate.
899    *  @return   An iterator designating the end of the resulting sequence.
900    *
901    *  Copies each element in the range @p [first,last) for which
902    *  @p pred returns false to the range beginning at @p result.
903    *
904    *  remove_copy_if() is stable, so the relative order of elements that are
905    *  copied is unchanged.
906   */
907   template<typename _InputIterator, typename _OutputIterator,
908            typename _Predicate>
909     _OutputIterator
910     remove_copy_if(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
911                    _OutputIterator __result, _Predicate __pred)
912     {
913       // concept requirements
914       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
915       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator,
916             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
917       __glibcxx_function_requires(_UnaryPredicateConcept<_Predicate,
918             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
919       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
920
921       for (; __first != __last; ++__first)
922         if (!bool(__pred(*__first)))
923           {
924             *__result = *__first;
925             ++__result;
926           }
927       return __result;
928     }
929
930 #ifdef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
931   /**
932    *  @brief Copy the elements of a sequence for which a predicate is true.
933    *  @ingroup mutating_algorithms
934    *  @param  first   An input iterator.
935    *  @param  last    An input iterator.
936    *  @param  result  An output iterator.
937    *  @param  pred    A predicate.
938    *  @return   An iterator designating the end of the resulting sequence.
939    *
940    *  Copies each element in the range @p [first,last) for which
941    *  @p pred returns true to the range beginning at @p result.
942    *
943    *  copy_if() is stable, so the relative order of elements that are
944    *  copied is unchanged.
945   */
946   template<typename _InputIterator, typename _OutputIterator,
947            typename _Predicate>
948     _OutputIterator
949     copy_if(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
950             _OutputIterator __result, _Predicate __pred)
951     {
952       // concept requirements
953       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
954       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator,
955             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
956       __glibcxx_function_requires(_UnaryPredicateConcept<_Predicate,
957             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
958       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
959
960       for (; __first != __last; ++__first)
961         if (__pred(*__first))
962           {
963             *__result = *__first;
964             ++__result;
965           }
966       return __result;
967     }
968
969
970   template<typename _InputIterator, typename _Size, typename _OutputIterator>
971     _OutputIterator
972     __copy_n(_InputIterator __first, _Size __n,
973              _OutputIterator __result, input_iterator_tag)
974     {
975       for (; __n > 0; --__n)
976         {
977           *__result = *__first;
978           ++__first;
979           ++__result;
980         }
981       return __result;
982     }
983
984   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Size,
985            typename _OutputIterator>
986     inline _OutputIterator
987     __copy_n(_RandomAccessIterator __first, _Size __n,
988              _OutputIterator __result, random_access_iterator_tag)
989     { return std::copy(__first, __first + __n, __result); }
990
991   /**
992    *  @brief Copies the range [first,first+n) into [result,result+n).
993    *  @ingroup mutating_algorithms
994    *  @param  first  An input iterator.
995    *  @param  n      The number of elements to copy.
996    *  @param  result An output iterator.
997    *  @return  result+n.
998    *
999    *  This inline function will boil down to a call to @c memmove whenever
1000    *  possible.  Failing that, if random access iterators are passed, then the
1001    *  loop count will be known (and therefore a candidate for compiler
1002    *  optimizations such as unrolling).
1003   */
1004   template<typename _InputIterator, typename _Size, typename _OutputIterator>
1005     inline _OutputIterator
1006     copy_n(_InputIterator __first, _Size __n, _OutputIterator __result)
1007     {
1008       // concept requirements
1009       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
1010       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator,
1011             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
1012
1013       return std::__copy_n(__first, __n, __result,
1014                            std::__iterator_category(__first));
1015     }
1016
1017   /**
1018    *  @brief Copy the elements of a sequence to separate output sequences
1019    *         depending on the truth value of a predicate.
1020    *  @ingroup mutating_algorithms
1021    *  @param  first   An input iterator.
1022    *  @param  last    An input iterator.
1023    *  @param  out_true   An output iterator.
1024    *  @param  out_false  An output iterator.
1025    *  @param  pred    A predicate.
1026    *  @return   A pair designating the ends of the resulting sequences.
1027    *
1028    *  Copies each element in the range @p [first,last) for which
1029    *  @p pred returns true to the range beginning at @p out_true
1030    *  and each element for which @p pred returns false to @p out_false.
1031   */
1032   template<typename _InputIterator, typename _OutputIterator1,
1033            typename _OutputIterator2, typename _Predicate>
1034     pair<_OutputIterator1, _OutputIterator2>
1035     partition_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
1036                    _OutputIterator1 __out_true, _OutputIterator2 __out_false,
1037                    _Predicate __pred)
1038     {
1039       // concept requirements
1040       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
1041       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator1,
1042             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
1043       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator2,
1044             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
1045       __glibcxx_function_requires(_UnaryPredicateConcept<_Predicate,
1046             typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
1047       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1048       
1049       for (; __first != __last; ++__first)
1050         if (__pred(*__first))
1051           {
1052             *__out_true = *__first;
1053             ++__out_true;
1054           }
1055         else
1056           {
1057             *__out_false = *__first;
1058             ++__out_false;
1059           }
1060
1061       return pair<_OutputIterator1, _OutputIterator2>(__out_true, __out_false);
1062     }
1063 #endif
1064
1065   /**
1066    *  @brief Remove elements from a sequence.
1067    *  @ingroup mutating_algorithms
1068    *  @param  first  An input iterator.
1069    *  @param  last   An input iterator.
1070    *  @param  value  The value to be removed.
1071    *  @return   An iterator designating the end of the resulting sequence.
1072    *
1073    *  All elements equal to @p value are removed from the range
1074    *  @p [first,last).
1075    *
1076    *  remove() is stable, so the relative order of elements that are
1077    *  not removed is unchanged.
1078    *
1079    *  Elements between the end of the resulting sequence and @p last
1080    *  are still present, but their value is unspecified.
1081   */
1082   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp>
1083     _ForwardIterator
1084     remove(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
1085            const _Tp& __value)
1086     {
1087       // concept requirements
1088       __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<
1089                                   _ForwardIterator>)
1090       __glibcxx_function_requires(_EqualOpConcept<
1091             typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type, _Tp>)
1092       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1093
1094       __first = _GLIBCXX_STD_P::find(__first, __last, __value);
1095       if(__first == __last)
1096         return __first;
1097       _ForwardIterator __result = __first;
1098       ++__first;
1099       for(; __first != __last; ++__first)
1100         if(!(*__first == __value))
1101           {
1102             *__result = _GLIBCXX_MOVE(*__first);
1103             ++__result;
1104           }
1105       return __result;
1106     }
1107
1108   /**
1109    *  @brief Remove elements from a sequence using a predicate.
1110    *  @ingroup mutating_algorithms
1111    *  @param  first  A forward iterator.
1112    *  @param  last   A forward iterator.
1113    *  @param  pred   A predicate.
1114    *  @return   An iterator designating the end of the resulting sequence.
1115    *
1116    *  All elements for which @p pred returns true are removed from the range
1117    *  @p [first,last).
1118    *
1119    *  remove_if() is stable, so the relative order of elements that are
1120    *  not removed is unchanged.
1121    *
1122    *  Elements between the end of the resulting sequence and @p last
1123    *  are still present, but their value is unspecified.
1124   */
1125   template<typename _ForwardIterator, typename _Predicate>
1126     _ForwardIterator
1127     remove_if(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
1128               _Predicate __pred)
1129     {
1130       // concept requirements
1131       __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<
1132                                   _ForwardIterator>)
1133       __glibcxx_function_requires(_UnaryPredicateConcept<_Predicate,
1134             typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type>)
1135       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1136
1137       __first = _GLIBCXX_STD_P::find_if(__first, __last, __pred);
1138       if(__first == __last)
1139         return __first;
1140       _ForwardIterator __result = __first;
1141       ++__first;
1142       for(; __first != __last; ++__first)
1143         if(!bool(__pred(*__first)))
1144           {
1145             *__result = _GLIBCXX_MOVE(*__first);
1146             ++__result;
1147           }
1148       return __result;
1149     }
1150
1151   /**
1152    *  @brief Remove consecutive duplicate values from a sequence.
1153    *  @ingroup mutating_algorithms
1154    *  @param  first  A forward iterator.
1155    *  @param  last   A forward iterator.
1156    *  @return  An iterator designating the end of the resulting sequence.
1157    *
1158    *  Removes all but the first element from each group of consecutive
1159    *  values that compare equal.
1160    *  unique() is stable, so the relative order of elements that are
1161    *  not removed is unchanged.
1162    *  Elements between the end of the resulting sequence and @p last
1163    *  are still present, but their value is unspecified.
1164   */
1165   template<typename _ForwardIterator>
1166     _ForwardIterator
1167     unique(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last)
1168     {
1169       // concept requirements
1170       __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<
1171                                   _ForwardIterator>)
1172       __glibcxx_function_requires(_EqualityComparableConcept<
1173                      typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type>)
1174       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1175
1176       // Skip the beginning, if already unique.
1177       __first = _GLIBCXX_STD_P::adjacent_find(__first, __last);
1178       if (__first == __last)
1179         return __last;
1180
1181       // Do the real copy work.
1182       _ForwardIterator __dest = __first;
1183       ++__first;
1184       while (++__first != __last)
1185         if (!(*__dest == *__first))
1186           *++__dest = _GLIBCXX_MOVE(*__first);
1187       return ++__dest;
1188     }
1189
1190   /**
1191    *  @brief Remove consecutive values from a sequence using a predicate.
1192    *  @ingroup mutating_algorithms
1193    *  @param  first        A forward iterator.
1194    *  @param  last         A forward iterator.
1195    *  @param  binary_pred  A binary predicate.
1196    *  @return  An iterator designating the end of the resulting sequence.
1197    *
1198    *  Removes all but the first element from each group of consecutive
1199    *  values for which @p binary_pred returns true.
1200    *  unique() is stable, so the relative order of elements that are
1201    *  not removed is unchanged.
1202    *  Elements between the end of the resulting sequence and @p last
1203    *  are still present, but their value is unspecified.
1204   */
1205   template<typename _ForwardIterator, typename _BinaryPredicate>
1206     _ForwardIterator
1207     unique(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
1208            _BinaryPredicate __binary_pred)
1209     {
1210       // concept requirements
1211       __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<
1212                                   _ForwardIterator>)
1213       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_BinaryPredicate,
1214                 typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type,
1215                 typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type>)
1216       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1217
1218       // Skip the beginning, if already unique.
1219       __first = _GLIBCXX_STD_P::adjacent_find(__first, __last, __binary_pred);
1220       if (__first == __last)
1221         return __last;
1222
1223       // Do the real copy work.
1224       _ForwardIterator __dest = __first;
1225       ++__first;
1226       while (++__first != __last)
1227         if (!bool(__binary_pred(*__dest, *__first)))
1228           *++__dest = _GLIBCXX_MOVE(*__first);
1229       return ++__dest;
1230     }
1231
1232   /**
1233    *  This is an uglified unique_copy(_InputIterator, _InputIterator,
1234    *                                  _OutputIterator)
1235    *  overloaded for forward iterators and output iterator as result.
1236   */
1237   template<typename _ForwardIterator, typename _OutputIterator>
1238     _OutputIterator
1239     __unique_copy(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
1240                   _OutputIterator __result,
1241                   forward_iterator_tag, output_iterator_tag)
1242     {
1243       // concept requirements -- taken care of in dispatching function
1244       _ForwardIterator __next = __first;
1245       *__result = *__first;
1246       while (++__next != __last)
1247         if (!(*__first == *__next))
1248           {
1249             __first = __next;
1250             *++__result = *__first;
1251           }
1252       return ++__result;
1253     }
1254
1255   /**
1256    *  This is an uglified unique_copy(_InputIterator, _InputIterator,
1257    *                                  _OutputIterator)
1258    *  overloaded for input iterators and output iterator as result.
1259   */
1260   template<typename _InputIterator, typename _OutputIterator>
1261     _OutputIterator
1262     __unique_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
1263                   _OutputIterator __result,
1264                   input_iterator_tag, output_iterator_tag)
1265     {
1266       // concept requirements -- taken care of in dispatching function
1267       typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type __value = *__first;
1268       *__result = __value;
1269       while (++__first != __last)
1270         if (!(__value == *__first))
1271           {
1272             __value = *__first;
1273             *++__result = __value;
1274           }
1275       return ++__result;
1276     }
1277
1278   /**
1279    *  This is an uglified unique_copy(_InputIterator, _InputIterator,
1280    *                                  _OutputIterator)
1281    *  overloaded for input iterators and forward iterator as result.
1282   */
1283   template<typename _InputIterator, typename _ForwardIterator>
1284     _ForwardIterator
1285     __unique_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
1286                   _ForwardIterator __result,
1287                   input_iterator_tag, forward_iterator_tag)
1288     {
1289       // concept requirements -- taken care of in dispatching function
1290       *__result = *__first;
1291       while (++__first != __last)
1292         if (!(*__result == *__first))
1293           *++__result = *__first;
1294       return ++__result;
1295     }
1296
1297   /**
1298    *  This is an uglified
1299    *  unique_copy(_InputIterator, _InputIterator, _OutputIterator,
1300    *              _BinaryPredicate)
1301    *  overloaded for forward iterators and output iterator as result.
1302   */
1303   template<typename _ForwardIterator, typename _OutputIterator,
1304            typename _BinaryPredicate>
1305     _OutputIterator
1306     __unique_copy(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
1307                   _OutputIterator __result, _BinaryPredicate __binary_pred,
1308                   forward_iterator_tag, output_iterator_tag)
1309     {
1310       // concept requirements -- iterators already checked
1311       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_BinaryPredicate,
1312           typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type,
1313           typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type>)
1314
1315       _ForwardIterator __next = __first;
1316       *__result = *__first;
1317       while (++__next != __last)
1318         if (!bool(__binary_pred(*__first, *__next)))
1319           {
1320             __first = __next;
1321             *++__result = *__first;
1322           }
1323       return ++__result;
1324     }
1325
1326   /**
1327    *  This is an uglified
1328    *  unique_copy(_InputIterator, _InputIterator, _OutputIterator,
1329    *              _BinaryPredicate)
1330    *  overloaded for input iterators and output iterator as result.
1331   */
1332   template<typename _InputIterator, typename _OutputIterator,
1333            typename _BinaryPredicate>
1334     _OutputIterator
1335     __unique_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
1336                   _OutputIterator __result, _BinaryPredicate __binary_pred,
1337                   input_iterator_tag, output_iterator_tag)
1338     {
1339       // concept requirements -- iterators already checked
1340       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_BinaryPredicate,
1341           typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type,
1342           typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
1343
1344       typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type __value = *__first;
1345       *__result = __value;
1346       while (++__first != __last)
1347         if (!bool(__binary_pred(__value, *__first)))
1348           {
1349             __value = *__first;
1350             *++__result = __value;
1351           }
1352       return ++__result;
1353     }
1354
1355   /**
1356    *  This is an uglified
1357    *  unique_copy(_InputIterator, _InputIterator, _OutputIterator,
1358    *              _BinaryPredicate)
1359    *  overloaded for input iterators and forward iterator as result.
1360   */
1361   template<typename _InputIterator, typename _ForwardIterator,
1362            typename _BinaryPredicate>
1363     _ForwardIterator
1364     __unique_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
1365                   _ForwardIterator __result, _BinaryPredicate __binary_pred,
1366                   input_iterator_tag, forward_iterator_tag)
1367     {
1368       // concept requirements -- iterators already checked
1369       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_BinaryPredicate,
1370           typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type,
1371           typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>)
1372
1373       *__result = *__first;
1374       while (++__first != __last)
1375         if (!bool(__binary_pred(*__result, *__first)))
1376           *++__result = *__first;
1377       return ++__result;
1378     }
1379
1380   /**
1381    *  This is an uglified reverse(_BidirectionalIterator,
1382    *                              _BidirectionalIterator)
1383    *  overloaded for bidirectional iterators.
1384   */
1385   template<typename _BidirectionalIterator>
1386     void
1387     __reverse(_BidirectionalIterator __first, _BidirectionalIterator __last,
1388               bidirectional_iterator_tag)
1389     {
1390       while (true)
1391         if (__first == __last || __first == --__last)
1392           return;
1393         else
1394           {
1395             std::iter_swap(__first, __last);
1396             ++__first;
1397           }
1398     }
1399
1400   /**
1401    *  This is an uglified reverse(_BidirectionalIterator,
1402    *                              _BidirectionalIterator)
1403    *  overloaded for random access iterators.
1404   */
1405   template<typename _RandomAccessIterator>
1406     void
1407     __reverse(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last,
1408               random_access_iterator_tag)
1409     {
1410       if (__first == __last)
1411         return;
1412       --__last;
1413       while (__first < __last)
1414         {
1415           std::iter_swap(__first, __last);
1416           ++__first;
1417           --__last;
1418         }
1419     }
1420
1421   /**
1422    *  @brief Reverse a sequence.
1423    *  @ingroup mutating_algorithms
1424    *  @param  first  A bidirectional iterator.
1425    *  @param  last   A bidirectional iterator.
1426    *  @return   reverse() returns no value.
1427    *
1428    *  Reverses the order of the elements in the range @p [first,last),
1429    *  so that the first element becomes the last etc.
1430    *  For every @c i such that @p 0<=i<=(last-first)/2), @p reverse()
1431    *  swaps @p *(first+i) and @p *(last-(i+1))
1432   */
1433   template<typename _BidirectionalIterator>
1434     inline void
1435     reverse(_BidirectionalIterator __first, _BidirectionalIterator __last)
1436     {
1437       // concept requirements
1438       __glibcxx_function_requires(_Mutable_BidirectionalIteratorConcept<
1439                                   _BidirectionalIterator>)
1440       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1441       std::__reverse(__first, __last, std::__iterator_category(__first));
1442     }
1443
1444   /**
1445    *  @brief Copy a sequence, reversing its elements.
1446    *  @ingroup mutating_algorithms
1447    *  @param  first   A bidirectional iterator.
1448    *  @param  last    A bidirectional iterator.
1449    *  @param  result  An output iterator.
1450    *  @return  An iterator designating the end of the resulting sequence.
1451    *
1452    *  Copies the elements in the range @p [first,last) to the range
1453    *  @p [result,result+(last-first)) such that the order of the
1454    *  elements is reversed.
1455    *  For every @c i such that @p 0<=i<=(last-first), @p reverse_copy()
1456    *  performs the assignment @p *(result+(last-first)-i) = *(first+i).
1457    *  The ranges @p [first,last) and @p [result,result+(last-first))
1458    *  must not overlap.
1459   */
1460   template<typename _BidirectionalIterator, typename _OutputIterator>
1461     _OutputIterator
1462     reverse_copy(_BidirectionalIterator __first, _BidirectionalIterator __last,
1463                  _OutputIterator __result)
1464     {
1465       // concept requirements
1466       __glibcxx_function_requires(_BidirectionalIteratorConcept<
1467                                   _BidirectionalIterator>)
1468       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator,
1469                 typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::value_type>)
1470       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1471
1472       while (__first != __last)
1473         {
1474           --__last;
1475           *__result = *__last;
1476           ++__result;
1477         }
1478       return __result;
1479     }
1480
1481   /**
1482    *  This is a helper function for the rotate algorithm specialized on RAIs.
1483    *  It returns the greatest common divisor of two integer values.
1484   */
1485   template<typename _EuclideanRingElement>
1486     _EuclideanRingElement
1487     __gcd(_EuclideanRingElement __m, _EuclideanRingElement __n)
1488     {
1489       while (__n != 0)
1490         {
1491           _EuclideanRingElement __t = __m % __n;
1492           __m = __n;
1493           __n = __t;
1494         }
1495       return __m;
1496     }
1497
1498   /// This is a helper function for the rotate algorithm.
1499   template<typename _ForwardIterator>
1500     void
1501     __rotate(_ForwardIterator __first,
1502              _ForwardIterator __middle,
1503              _ForwardIterator __last,
1504              forward_iterator_tag)
1505     {
1506       if (__first == __middle || __last  == __middle)
1507         return;
1508
1509       _ForwardIterator __first2 = __middle;
1510       do
1511         {
1512           std::iter_swap(__first, __first2);
1513           ++__first;
1514           ++__first2;
1515           if (__first == __middle)
1516             __middle = __first2;
1517         }
1518       while (__first2 != __last);
1519
1520       __first2 = __middle;
1521
1522       while (__first2 != __last)
1523         {
1524           std::iter_swap(__first, __first2);
1525           ++__first;
1526           ++__first2;
1527           if (__first == __middle)
1528             __middle = __first2;
1529           else if (__first2 == __last)
1530             __first2 = __middle;
1531         }
1532     }
1533
1534    /// This is a helper function for the rotate algorithm.
1535   template<typename _BidirectionalIterator>
1536     void
1537     __rotate(_BidirectionalIterator __first,
1538              _BidirectionalIterator __middle,
1539              _BidirectionalIterator __last,
1540               bidirectional_iterator_tag)
1541     {
1542       // concept requirements
1543       __glibcxx_function_requires(_Mutable_BidirectionalIteratorConcept<
1544                                   _BidirectionalIterator>)
1545
1546       if (__first == __middle || __last  == __middle)
1547         return;
1548
1549       std::__reverse(__first,  __middle, bidirectional_iterator_tag());
1550       std::__reverse(__middle, __last,   bidirectional_iterator_tag());
1551
1552       while (__first != __middle && __middle != __last)
1553         {
1554           std::iter_swap(__first, --__last);
1555           ++__first;
1556         }
1557
1558       if (__first == __middle)
1559         std::__reverse(__middle, __last,   bidirectional_iterator_tag());
1560       else
1561         std::__reverse(__first,  __middle, bidirectional_iterator_tag());
1562     }
1563
1564   /// This is a helper function for the rotate algorithm.
1565   template<typename _RandomAccessIterator>
1566     void
1567     __rotate(_RandomAccessIterator __first,
1568              _RandomAccessIterator __middle,
1569              _RandomAccessIterator __last,
1570              random_access_iterator_tag)
1571     {
1572       // concept requirements
1573       __glibcxx_function_requires(_Mutable_RandomAccessIteratorConcept<
1574                                   _RandomAccessIterator>)
1575
1576       if (__first == __middle || __last  == __middle)
1577         return;
1578
1579       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::difference_type
1580         _Distance;
1581       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
1582         _ValueType;
1583
1584       _Distance __n = __last   - __first;
1585       _Distance __k = __middle - __first;
1586
1587       if (__k == __n - __k)
1588         {
1589           std::swap_ranges(__first, __middle, __middle);
1590           return;
1591         }
1592
1593       _RandomAccessIterator __p = __first;
1594
1595       for (;;)
1596         {
1597           if (__k < __n - __k)
1598             {
1599               if (__is_pod(_ValueType) && __k == 1)
1600                 {
1601                   _ValueType __t = _GLIBCXX_MOVE(*__p);
1602                   _GLIBCXX_MOVE3(__p + 1, __p + __n, __p);
1603                   *(__p + __n - 1) = _GLIBCXX_MOVE(__t);
1604                   return;
1605                 }
1606               _RandomAccessIterator __q = __p + __k;
1607               for (_Distance __i = 0; __i < __n - __k; ++ __i)
1608                 {
1609                   std::iter_swap(__p, __q);
1610                   ++__p;
1611                   ++__q;
1612                 }
1613               __n %= __k;
1614               if (__n == 0)
1615                 return;
1616               std::swap(__n, __k);
1617               __k = __n - __k;
1618             }
1619           else
1620             {
1621               __k = __n - __k;
1622               if (__is_pod(_ValueType) && __k == 1)
1623                 {
1624                   _ValueType __t = _GLIBCXX_MOVE(*(__p + __n - 1));
1625                   _GLIBCXX_MOVE_BACKWARD3(__p, __p + __n - 1, __p + __n);
1626                   *__p = _GLIBCXX_MOVE(__t);
1627                   return;
1628                 }
1629               _RandomAccessIterator __q = __p + __n;
1630               __p = __q - __k;
1631               for (_Distance __i = 0; __i < __n - __k; ++ __i)
1632                 {
1633                   --__p;
1634                   --__q;
1635                   std::iter_swap(__p, __q);
1636                 }
1637               __n %= __k;
1638               if (__n == 0)
1639                 return;
1640               std::swap(__n, __k);
1641             }
1642         }
1643     }
1644
1645   /**
1646    *  @brief Rotate the elements of a sequence.
1647    *  @ingroup mutating_algorithms
1648    *  @param  first   A forward iterator.
1649    *  @param  middle  A forward iterator.
1650    *  @param  last    A forward iterator.
1651    *  @return  Nothing.
1652    *
1653    *  Rotates the elements of the range @p [first,last) by @p (middle-first)
1654    *  positions so that the element at @p middle is moved to @p first, the
1655    *  element at @p middle+1 is moved to @first+1 and so on for each element
1656    *  in the range @p [first,last).
1657    *
1658    *  This effectively swaps the ranges @p [first,middle) and
1659    *  @p [middle,last).
1660    *
1661    *  Performs @p *(first+(n+(last-middle))%(last-first))=*(first+n) for
1662    *  each @p n in the range @p [0,last-first).
1663   */
1664   template<typename _ForwardIterator>
1665     inline void
1666     rotate(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __middle,
1667            _ForwardIterator __last)
1668     {
1669       // concept requirements
1670       __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<
1671                                   _ForwardIterator>)
1672       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __middle);
1673       __glibcxx_requires_valid_range(__middle, __last);
1674
1675       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::iterator_category
1676         _IterType;
1677       std::__rotate(__first, __middle, __last, _IterType());
1678     }
1679
1680   /**
1681    *  @brief Copy a sequence, rotating its elements.
1682    *  @ingroup mutating_algorithms
1683    *  @param  first   A forward iterator.
1684    *  @param  middle  A forward iterator.
1685    *  @param  last    A forward iterator.
1686    *  @param  result  An output iterator.
1687    *  @return   An iterator designating the end of the resulting sequence.
1688    *
1689    *  Copies the elements of the range @p [first,last) to the range
1690    *  beginning at @result, rotating the copied elements by @p (middle-first)
1691    *  positions so that the element at @p middle is moved to @p result, the
1692    *  element at @p middle+1 is moved to @result+1 and so on for each element
1693    *  in the range @p [first,last).
1694    *
1695    *  Performs @p *(result+(n+(last-middle))%(last-first))=*(first+n) for
1696    *  each @p n in the range @p [0,last-first).
1697   */
1698   template<typename _ForwardIterator, typename _OutputIterator>
1699     _OutputIterator
1700     rotate_copy(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __middle,
1701                 _ForwardIterator __last, _OutputIterator __result)
1702     {
1703       // concept requirements
1704       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
1705       __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator,
1706                 typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type>)
1707       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __middle);
1708       __glibcxx_requires_valid_range(__middle, __last);
1709
1710       return std::copy(__first, __middle,
1711                        std::copy(__middle, __last, __result));
1712     }
1713
1714   /// This is a helper function...
1715   template<typename _ForwardIterator, typename _Predicate>
1716     _ForwardIterator
1717     __partition(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
1718                 _Predicate __pred, forward_iterator_tag)
1719     {
1720       if (__first == __last)
1721         return __first;
1722
1723       while (__pred(*__first))
1724         if (++__first == __last)
1725           return __first;
1726
1727       _ForwardIterator __next = __first;
1728
1729       while (++__next != __last)
1730         if (__pred(*__next))
1731           {
1732             std::iter_swap(__first, __next);
1733             ++__first;
1734           }
1735
1736       return __first;
1737     }
1738
1739   /// This is a helper function...
1740   template<typename _BidirectionalIterator, typename _Predicate>
1741     _BidirectionalIterator
1742     __partition(_BidirectionalIterator __first, _BidirectionalIterator __last,
1743                 _Predicate __pred, bidirectional_iterator_tag)
1744     {
1745       while (true)
1746         {
1747           while (true)
1748             if (__first == __last)
1749               return __first;
1750             else if (__pred(*__first))
1751               ++__first;
1752             else
1753               break;
1754           --__last;
1755           while (true)
1756             if (__first == __last)
1757               return __first;
1758             else if (!bool(__pred(*__last)))
1759               --__last;
1760             else
1761               break;
1762           std::iter_swap(__first, __last);
1763           ++__first;
1764         }
1765     }
1766
1767   // partition
1768
1769   /// This is a helper function...
1770   template<typename _ForwardIterator, typename _Predicate, typename _Distance>
1771     _ForwardIterator
1772     __inplace_stable_partition(_ForwardIterator __first,
1773                                _ForwardIterator __last,
1774                                _Predicate __pred, _Distance __len)
1775     {
1776       if (__len == 1)
1777         return __pred(*__first) ? __last : __first;
1778       _ForwardIterator __middle = __first;
1779       std::advance(__middle, __len / 2);
1780       _ForwardIterator __begin = std::__inplace_stable_partition(__first,
1781                                                                  __middle,
1782                                                                  __pred,
1783                                                                  __len / 2);
1784       _ForwardIterator __end = std::__inplace_stable_partition(__middle, __last,
1785                                                                __pred,
1786                                                                __len
1787                                                                - __len / 2);
1788       std::rotate(__begin, __middle, __end);
1789       std::advance(__begin, std::distance(__middle, __end));
1790       return __begin;
1791     }
1792
1793   /// This is a helper function...
1794   template<typename _ForwardIterator, typename _Pointer, typename _Predicate,
1795            typename _Distance>
1796     _ForwardIterator
1797     __stable_partition_adaptive(_ForwardIterator __first,
1798                                 _ForwardIterator __last,
1799                                 _Predicate __pred, _Distance __len,
1800                                 _Pointer __buffer,
1801                                 _Distance __buffer_size)
1802     {
1803       if (__len <= __buffer_size)
1804         {
1805           _ForwardIterator __result1 = __first;
1806           _Pointer __result2 = __buffer;
1807           for (; __first != __last; ++__first)
1808             if (__pred(*__first))
1809               {
1810                 *__result1 = _GLIBCXX_MOVE(*__first);
1811                 ++__result1;
1812               }
1813             else
1814               {
1815                 *__result2 = _GLIBCXX_MOVE(*__first);
1816                 ++__result2;
1817               }
1818           _GLIBCXX_MOVE3(__buffer, __result2, __result1);
1819           return __result1;
1820         }
1821       else
1822         {
1823           _ForwardIterator __middle = __first;
1824           std::advance(__middle, __len / 2);
1825           _ForwardIterator __begin =
1826             std::__stable_partition_adaptive(__first, __middle, __pred,
1827                                              __len / 2, __buffer,
1828                                              __buffer_size);
1829           _ForwardIterator __end =
1830             std::__stable_partition_adaptive(__middle, __last, __pred,
1831                                              __len - __len / 2,
1832                                              __buffer, __buffer_size);
1833           std::rotate(__begin, __middle, __end);
1834           std::advance(__begin, std::distance(__middle, __end));
1835           return __begin;
1836         }
1837     }
1838
1839   /**
1840    *  @brief Move elements for which a predicate is true to the beginning
1841    *         of a sequence, preserving relative ordering.
1842    *  @ingroup mutating_algorithms
1843    *  @param  first   A forward iterator.
1844    *  @param  last    A forward iterator.
1845    *  @param  pred    A predicate functor.
1846    *  @return  An iterator @p middle such that @p pred(i) is true for each
1847    *  iterator @p i in the range @p [first,middle) and false for each @p i
1848    *  in the range @p [middle,last).
1849    *
1850    *  Performs the same function as @p partition() with the additional
1851    *  guarantee that the relative ordering of elements in each group is
1852    *  preserved, so any two elements @p x and @p y in the range
1853    *  @p [first,last) such that @p pred(x)==pred(y) will have the same
1854    *  relative ordering after calling @p stable_partition().
1855   */
1856   template<typename _ForwardIterator, typename _Predicate>
1857     _ForwardIterator
1858     stable_partition(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
1859                      _Predicate __pred)
1860     {
1861       // concept requirements
1862       __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<
1863                                   _ForwardIterator>)
1864       __glibcxx_function_requires(_UnaryPredicateConcept<_Predicate,
1865             typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type>)
1866       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1867
1868       if (__first == __last)
1869         return __first;
1870       else
1871         {
1872           typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
1873             _ValueType;
1874           typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
1875             _DistanceType;
1876
1877           _Temporary_buffer<_ForwardIterator, _ValueType> __buf(__first,
1878                                                                 __last);
1879         if (__buf.size() > 0)
1880           return
1881             std::__stable_partition_adaptive(__first, __last, __pred,
1882                                           _DistanceType(__buf.requested_size()),
1883                                           __buf.begin(),
1884                                           _DistanceType(__buf.size()));
1885         else
1886           return
1887             std::__inplace_stable_partition(__first, __last, __pred,
1888                                          _DistanceType(__buf.requested_size()));
1889         }
1890     }
1891
1892   /// This is a helper function for the sort routines.
1893   template<typename _RandomAccessIterator>
1894     void
1895     __heap_select(_RandomAccessIterator __first,
1896                   _RandomAccessIterator __middle,
1897                   _RandomAccessIterator __last)
1898     {
1899       std::make_heap(__first, __middle);
1900       for (_RandomAccessIterator __i = __middle; __i < __last; ++__i)
1901         if (*__i < *__first)
1902           std::__pop_heap(__first, __middle, __i);
1903     }
1904
1905   /// This is a helper function for the sort routines.
1906   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
1907     void
1908     __heap_select(_RandomAccessIterator __first,
1909                   _RandomAccessIterator __middle,
1910                   _RandomAccessIterator __last, _Compare __comp)
1911     {
1912       std::make_heap(__first, __middle, __comp);
1913       for (_RandomAccessIterator __i = __middle; __i < __last; ++__i)
1914         if (__comp(*__i, *__first))
1915           std::__pop_heap(__first, __middle, __i, __comp);
1916     }
1917
1918   // partial_sort
1919
1920   /**
1921    *  @brief Copy the smallest elements of a sequence.
1922    *  @ingroup sorting_algorithms
1923    *  @param  first   An iterator.
1924    *  @param  last    Another iterator.
1925    *  @param  result_first   A random-access iterator.
1926    *  @param  result_last    Another random-access iterator.
1927    *  @return   An iterator indicating the end of the resulting sequence.
1928    *
1929    *  Copies and sorts the smallest N values from the range @p [first,last)
1930    *  to the range beginning at @p result_first, where the number of
1931    *  elements to be copied, @p N, is the smaller of @p (last-first) and
1932    *  @p (result_last-result_first).
1933    *  After the sort if @p i and @j are iterators in the range
1934    *  @p [result_first,result_first+N) such that @i precedes @j then
1935    *  @p *j<*i is false.
1936    *  The value returned is @p result_first+N.
1937   */
1938   template<typename _InputIterator, typename _RandomAccessIterator>
1939     _RandomAccessIterator
1940     partial_sort_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
1941                       _RandomAccessIterator __result_first,
1942                       _RandomAccessIterator __result_last)
1943     {
1944       typedef typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type
1945         _InputValueType;
1946       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
1947         _OutputValueType;
1948       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::difference_type
1949         _DistanceType;
1950
1951       // concept requirements
1952       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
1953       __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_InputValueType,
1954                                   _OutputValueType>)
1955       __glibcxx_function_requires(_LessThanOpConcept<_InputValueType,
1956                                                      _OutputValueType>)
1957       __glibcxx_function_requires(_LessThanComparableConcept<_OutputValueType>)
1958       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
1959       __glibcxx_requires_valid_range(__result_first, __result_last);
1960
1961       if (__result_first == __result_last)
1962         return __result_last;
1963       _RandomAccessIterator __result_real_last = __result_first;
1964       while(__first != __last && __result_real_last != __result_last)
1965         {
1966           *__result_real_last = *__first;
1967           ++__result_real_last;
1968           ++__first;
1969         }
1970       std::make_heap(__result_first, __result_real_last);
1971       while (__first != __last)
1972         {
1973           if (*__first < *__result_first)
1974             std::__adjust_heap(__result_first, _DistanceType(0),
1975                                _DistanceType(__result_real_last
1976                                              - __result_first),
1977                                _InputValueType(*__first));
1978           ++__first;
1979         }
1980       std::sort_heap(__result_first, __result_real_last);
1981       return __result_real_last;
1982     }
1983
1984   /**
1985    *  @brief Copy the smallest elements of a sequence using a predicate for
1986    *         comparison.
1987    *  @ingroup sorting_algorithms
1988    *  @param  first   An input iterator.
1989    *  @param  last    Another input iterator.
1990    *  @param  result_first   A random-access iterator.
1991    *  @param  result_last    Another random-access iterator.
1992    *  @param  comp    A comparison functor.
1993    *  @return   An iterator indicating the end of the resulting sequence.
1994    *
1995    *  Copies and sorts the smallest N values from the range @p [first,last)
1996    *  to the range beginning at @p result_first, where the number of
1997    *  elements to be copied, @p N, is the smaller of @p (last-first) and
1998    *  @p (result_last-result_first).
1999    *  After the sort if @p i and @j are iterators in the range
2000    *  @p [result_first,result_first+N) such that @i precedes @j then
2001    *  @p comp(*j,*i) is false.
2002    *  The value returned is @p result_first+N.
2003   */
2004   template<typename _InputIterator, typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
2005     _RandomAccessIterator
2006     partial_sort_copy(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
2007                       _RandomAccessIterator __result_first,
2008                       _RandomAccessIterator __result_last,
2009                       _Compare __comp)
2010     {
2011       typedef typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type
2012         _InputValueType;
2013       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2014         _OutputValueType;
2015       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::difference_type
2016         _DistanceType;
2017
2018       // concept requirements
2019       __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator>)
2020       __glibcxx_function_requires(_Mutable_RandomAccessIteratorConcept<
2021                                   _RandomAccessIterator>)
2022       __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_InputValueType,
2023                                   _OutputValueType>)
2024       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_Compare,
2025                                   _InputValueType, _OutputValueType>)
2026       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_Compare,
2027                                   _OutputValueType, _OutputValueType>)
2028       __glibcxx_requires_valid_range(__first, __last);
2029       __glibcxx_requires_valid_range(__result_first, __result_last);
2030
2031       if (__result_first == __result_last)
2032         return __result_last;
2033       _RandomAccessIterator __result_real_last = __result_first;
2034       while(__first != __last && __result_real_last != __result_last)
2035         {
2036           *__result_real_last = *__first;
2037           ++__result_real_last;
2038           ++__first;
2039         }
2040       std::make_heap(__result_first, __result_real_last, __comp);
2041       while (__first != __last)
2042         {
2043           if (__comp(*__first, *__result_first))
2044             std::__adjust_heap(__result_first, _DistanceType(0),
2045                                _DistanceType(__result_real_last
2046                                              - __result_first),
2047                                _InputValueType(*__first),
2048                                __comp);
2049           ++__first;
2050         }
2051       std::sort_heap(__result_first, __result_real_last, __comp);
2052       return __result_real_last;
2053     }
2054
2055   /// This is a helper function for the sort routine.
2056   template<typename _RandomAccessIterator>
2057     void
2058     __unguarded_linear_insert(_RandomAccessIterator __last)
2059     {
2060       typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2061         __val = _GLIBCXX_MOVE(*__last);
2062       _RandomAccessIterator __next = __last;
2063       --__next;
2064       while (__val < *__next)
2065         {
2066           *__last = _GLIBCXX_MOVE(*__next);
2067           __last = __next;
2068           --__next;
2069         }
2070       *__last = _GLIBCXX_MOVE(__val);
2071     }
2072
2073   /// This is a helper function for the sort routine.
2074   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
2075     void
2076     __unguarded_linear_insert(_RandomAccessIterator __last,
2077                               _Compare __comp)
2078     {
2079       typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2080         __val = _GLIBCXX_MOVE(*__last);
2081       _RandomAccessIterator __next = __last;
2082       --__next;
2083       while (__comp(__val, *__next))
2084         {
2085           *__last = _GLIBCXX_MOVE(*__next);
2086           __last = __next;
2087           --__next;
2088         }
2089       *__last = _GLIBCXX_MOVE(__val);
2090     }
2091
2092   /// This is a helper function for the sort routine.
2093   template<typename _RandomAccessIterator>
2094     void
2095     __insertion_sort(_RandomAccessIterator __first,
2096                      _RandomAccessIterator __last)
2097     {
2098       if (__first == __last)
2099         return;
2100
2101       for (_RandomAccessIterator __i = __first + 1; __i != __last; ++__i)
2102         {
2103           if (*__i < *__first)
2104             {
2105               typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2106                 __val = _GLIBCXX_MOVE(*__i);
2107               _GLIBCXX_MOVE_BACKWARD3(__first, __i, __i + 1);
2108               *__first = _GLIBCXX_MOVE(__val);
2109             }
2110           else
2111             std::__unguarded_linear_insert(__i);
2112         }
2113     }
2114
2115   /// This is a helper function for the sort routine.
2116   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
2117     void
2118     __insertion_sort(_RandomAccessIterator __first,
2119                      _RandomAccessIterator __last, _Compare __comp)
2120     {
2121       if (__first == __last) return;
2122
2123       for (_RandomAccessIterator __i = __first + 1; __i != __last; ++__i)
2124         {
2125           if (__comp(*__i, *__first))
2126             {
2127               typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2128                 __val = _GLIBCXX_MOVE(*__i);
2129               _GLIBCXX_MOVE_BACKWARD3(__first, __i, __i + 1);
2130               *__first = _GLIBCXX_MOVE(__val);
2131             }
2132           else
2133             std::__unguarded_linear_insert(__i, __comp);
2134         }
2135     }
2136
2137   /// This is a helper function for the sort routine.
2138   template<typename _RandomAccessIterator>
2139     inline void
2140     __unguarded_insertion_sort(_RandomAccessIterator __first,
2141                                _RandomAccessIterator __last)
2142     {
2143       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2144         _ValueType;
2145
2146       for (_RandomAccessIterator __i = __first; __i != __last; ++__i)
2147         std::__unguarded_linear_insert(__i);
2148     }
2149
2150   /// This is a helper function for the sort routine.
2151   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
2152     inline void
2153     __unguarded_insertion_sort(_RandomAccessIterator __first,
2154                                _RandomAccessIterator __last, _Compare __comp)
2155     {
2156       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2157         _ValueType;
2158
2159       for (_RandomAccessIterator __i = __first; __i != __last; ++__i)
2160         std::__unguarded_linear_insert(__i, __comp);
2161     }
2162
2163   /**
2164    *  @doctodo
2165    *  This controls some aspect of the sort routines.
2166   */
2167   enum { _S_threshold = 16 };
2168
2169   /// This is a helper function for the sort routine.
2170   template<typename _RandomAccessIterator>
2171     void
2172     __final_insertion_sort(_RandomAccessIterator __first,
2173                            _RandomAccessIterator __last)
2174     {
2175       if (__last - __first > int(_S_threshold))
2176         {
2177           std::__insertion_sort(__first, __first + int(_S_threshold));
2178           std::__unguarded_insertion_sort(__first + int(_S_threshold), __last);
2179         }
2180       else
2181         std::__insertion_sort(__first, __last);
2182     }
2183
2184   /// This is a helper function for the sort routine.
2185   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
2186     void
2187     __final_insertion_sort(_RandomAccessIterator __first,
2188                            _RandomAccessIterator __last, _Compare __comp)
2189     {
2190       if (__last - __first > int(_S_threshold))
2191         {
2192           std::__insertion_sort(__first, __first + int(_S_threshold), __comp);
2193           std::__unguarded_insertion_sort(__first + int(_S_threshold), __last,
2194                                           __comp);
2195         }
2196       else
2197         std::__insertion_sort(__first, __last, __comp);
2198     }
2199
2200   /// This is a helper function...
2201   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Tp>
2202     _RandomAccessIterator
2203     __unguarded_partition(_RandomAccessIterator __first,
2204                           _RandomAccessIterator __last, const _Tp& __pivot)
2205     {
2206       while (true)
2207         {
2208           while (*__first < __pivot)
2209             ++__first;
2210           --__last;
2211           while (__pivot < *__last)
2212             --__last;
2213           if (!(__first < __last))
2214             return __first;
2215           std::iter_swap(__first, __last);
2216           ++__first;
2217         }
2218     }
2219
2220   /// This is a helper function...
2221   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Tp, typename _Compare>
2222     _RandomAccessIterator
2223     __unguarded_partition(_RandomAccessIterator __first,
2224                           _RandomAccessIterator __last,
2225                           const _Tp& __pivot, _Compare __comp)
2226     {
2227       while (true)
2228         {
2229           while (__comp(*__first, __pivot))
2230             ++__first;
2231           --__last;
2232           while (__comp(__pivot, *__last))
2233             --__last;
2234           if (!(__first < __last))
2235             return __first;
2236           std::iter_swap(__first, __last);
2237           ++__first;
2238         }
2239     }
2240
2241   /// This is a helper function...
2242   template<typename _RandomAccessIterator>
2243     inline _RandomAccessIterator
2244     __unguarded_partition_pivot(_RandomAccessIterator __first,
2245                                 _RandomAccessIterator __last)
2246     {
2247       _RandomAccessIterator __mid = __first + (__last - __first) / 2;
2248       std::__move_median_first(__first, __mid, (__last - 1));
2249       return std::__unguarded_partition(__first + 1, __last, *__first);
2250     }
2251
2252
2253   /// This is a helper function...
2254   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Compare>
2255     inline _RandomAccessIterator
2256     __unguarded_partition_pivot(_RandomAccessIterator __first,
2257                                 _RandomAccessIterator __last, _Compare __comp)
2258     {
2259       _RandomAccessIterator __mid = __first + (__last - __first) / 2;
2260       std::__move_median_first(__first, __mid, (__last - 1), __comp);
2261       return std::__unguarded_partition(__first + 1, __last, *__first, __comp);
2262     }
2263
2264   /// This is a helper function for the sort routine.
2265   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Size>
2266     void
2267     __introsort_loop(_RandomAccessIterator __first,
2268                      _RandomAccessIterator __last,
2269                      _Size __depth_limit)
2270     {
2271       while (__last - __first > int(_S_threshold))
2272         {
2273           if (__depth_limit == 0)
2274             {
2275               _GLIBCXX_STD_P::partial_sort(__first, __last, __last);
2276               return;
2277             }
2278           --__depth_limit;
2279           _RandomAccessIterator __cut =
2280             std::__unguarded_partition_pivot(__first, __last);
2281           std::__introsort_loop(__cut, __last, __depth_limit);
2282           __last = __cut;
2283         }
2284     }
2285
2286   /// This is a helper function for the sort routine.
2287   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Size, typename _Compare>
2288     void
2289     __introsort_loop(_RandomAccessIterator __first,
2290                      _RandomAccessIterator __last,
2291                      _Size __depth_limit, _Compare __comp)
2292     {
2293       while (__last - __first > int(_S_threshold))
2294         {
2295           if (__depth_limit == 0)
2296             {
2297               _GLIBCXX_STD_P::partial_sort(__first, __last, __last, __comp);
2298               return;
2299             }
2300           --__depth_limit;
2301           _RandomAccessIterator __cut =
2302             std::__unguarded_partition_pivot(__first, __last, __comp);
2303           std::__introsort_loop(__cut, __last, __depth_limit, __comp);
2304           __last = __cut;
2305         }
2306     }
2307
2308   // sort
2309
2310   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Size>
2311     void
2312     __introselect(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __nth,
2313                   _RandomAccessIterator __last, _Size __depth_limit)
2314     {
2315       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2316         _ValueType;
2317
2318       while (__last - __first > 3)
2319         {
2320           if (__depth_limit == 0)
2321             {
2322               std::__heap_select(__first, __nth + 1, __last);
2323
2324               // Place the nth largest element in its final position.
2325               std::iter_swap(__first, __nth);
2326               return;
2327             }
2328           --__depth_limit;
2329           _RandomAccessIterator __cut =
2330             std::__unguarded_partition_pivot(__first, __last);
2331           if (__cut <= __nth)
2332             __first = __cut;
2333           else
2334             __last = __cut;
2335         }
2336       std::__insertion_sort(__first, __last);
2337     }
2338
2339   template<typename _RandomAccessIterator, typename _Size, typename _Compare>
2340     void
2341     __introselect(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __nth,
2342                   _RandomAccessIterator __last, _Size __depth_limit,
2343                   _Compare __comp)
2344     {
2345       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2346         _ValueType;
2347
2348       while (__last - __first > 3)
2349         {
2350           if (__depth_limit == 0)
2351             {
2352               std::__heap_select(__first, __nth + 1, __last, __comp);
2353               // Place the nth largest element in its final position.
2354               std::iter_swap(__first, __nth);
2355               return;
2356             }
2357           --__depth_limit;
2358           _RandomAccessIterator __cut =
2359             std::__unguarded_partition_pivot(__first, __last, __comp);
2360           if (__cut <= __nth)
2361             __first = __cut;
2362           else
2363             __last = __cut;
2364         }
2365       std::__insertion_sort(__first, __last, __comp);
2366     }
2367
2368   // nth_element
2369
2370   // lower_bound moved to stl_algobase.h
2371
2372   /**
2373    *  @brief Finds the first position in which @a val could be inserted
2374    *         without changing the ordering.
2375    *  @ingroup binary_search_algorithms
2376    *  @param  first   An iterator.
2377    *  @param  last    Another iterator.
2378    *  @param  val     The search term.
2379    *  @param  comp    A functor to use for comparisons.
2380    *  @return An iterator pointing to the first element <em>not less
2381    *           than</em> @a val, or end() if every element is less
2382    *           than @a val.
2383    *  @ingroup binary_search_algorithms
2384    *
2385    *  The comparison function should have the same effects on ordering as
2386    *  the function used for the initial sort.
2387   */
2388   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp, typename _Compare>
2389     _ForwardIterator
2390     lower_bound(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
2391                 const _Tp& __val, _Compare __comp)
2392     {
2393       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
2394         _ValueType;
2395       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
2396         _DistanceType;
2397
2398       // concept requirements
2399       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
2400       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_Compare,
2401                                   _ValueType, _Tp>)
2402       __glibcxx_requires_partitioned_lower_pred(__first, __last,
2403                                                 __val, __comp);
2404
2405       _DistanceType __len = std::distance(__first, __last);
2406       _DistanceType __half;
2407       _ForwardIterator __middle;
2408
2409       while (__len > 0)
2410         {
2411           __half = __len >> 1;
2412           __middle = __first;
2413           std::advance(__middle, __half);
2414           if (__comp(*__middle, __val))
2415             {
2416               __first = __middle;
2417               ++__first;
2418               __len = __len - __half - 1;
2419             }
2420           else
2421             __len = __half;
2422         }
2423       return __first;
2424     }
2425
2426   /**
2427    *  @brief Finds the last position in which @a val could be inserted
2428    *         without changing the ordering.
2429    *  @ingroup binary_search_algorithms
2430    *  @param  first   An iterator.
2431    *  @param  last    Another iterator.
2432    *  @param  val     The search term.
2433    *  @return  An iterator pointing to the first element greater than @a val,
2434    *           or end() if no elements are greater than @a val.
2435    *  @ingroup binary_search_algorithms
2436   */
2437   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp>
2438     _ForwardIterator
2439     upper_bound(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
2440                 const _Tp& __val)
2441     {
2442       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
2443         _ValueType;
2444       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
2445         _DistanceType;
2446
2447       // concept requirements
2448       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
2449       __glibcxx_function_requires(_LessThanOpConcept<_Tp, _ValueType>)
2450       __glibcxx_requires_partitioned_upper(__first, __last, __val);
2451
2452       _DistanceType __len = std::distance(__first, __last);
2453       _DistanceType __half;
2454       _ForwardIterator __middle;
2455
2456       while (__len > 0)
2457         {
2458           __half = __len >> 1;
2459           __middle = __first;
2460           std::advance(__middle, __half);
2461           if (__val < *__middle)
2462             __len = __half;
2463           else
2464             {
2465               __first = __middle;
2466               ++__first;
2467               __len = __len - __half - 1;
2468             }
2469         }
2470       return __first;
2471     }
2472
2473   /**
2474    *  @brief Finds the last position in which @a val could be inserted
2475    *         without changing the ordering.
2476    *  @ingroup binary_search_algorithms
2477    *  @param  first   An iterator.
2478    *  @param  last    Another iterator.
2479    *  @param  val     The search term.
2480    *  @param  comp    A functor to use for comparisons.
2481    *  @return  An iterator pointing to the first element greater than @a val,
2482    *           or end() if no elements are greater than @a val.
2483    *  @ingroup binary_search_algorithms
2484    *
2485    *  The comparison function should have the same effects on ordering as
2486    *  the function used for the initial sort.
2487   */
2488   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp, typename _Compare>
2489     _ForwardIterator
2490     upper_bound(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
2491                 const _Tp& __val, _Compare __comp)
2492     {
2493       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
2494         _ValueType;
2495       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
2496         _DistanceType;
2497
2498       // concept requirements
2499       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
2500       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_Compare,
2501                                   _Tp, _ValueType>)
2502       __glibcxx_requires_partitioned_upper_pred(__first, __last,
2503                                                 __val, __comp);
2504
2505       _DistanceType __len = std::distance(__first, __last);
2506       _DistanceType __half;
2507       _ForwardIterator __middle;
2508
2509       while (__len > 0)
2510         {
2511           __half = __len >> 1;
2512           __middle = __first;
2513           std::advance(__middle, __half);
2514           if (__comp(__val, *__middle))
2515             __len = __half;
2516           else
2517             {
2518               __first = __middle;
2519               ++__first;
2520               __len = __len - __half - 1;
2521             }
2522         }
2523       return __first;
2524     }
2525
2526   /**
2527    *  @brief Finds the largest subrange in which @a val could be inserted
2528    *         at any place in it without changing the ordering.
2529    *  @ingroup binary_search_algorithms
2530    *  @param  first   An iterator.
2531    *  @param  last    Another iterator.
2532    *  @param  val     The search term.
2533    *  @return  An pair of iterators defining the subrange.
2534    *  @ingroup binary_search_algorithms
2535    *
2536    *  This is equivalent to
2537    *  @code
2538    *    std::make_pair(lower_bound(first, last, val),
2539    *                   upper_bound(first, last, val))
2540    *  @endcode
2541    *  but does not actually call those functions.
2542   */
2543   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp>
2544     pair<_ForwardIterator, _ForwardIterator>
2545     equal_range(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
2546                 const _Tp& __val)
2547     {
2548       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
2549         _ValueType;
2550       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
2551         _DistanceType;
2552
2553       // concept requirements
2554       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
2555       __glibcxx_function_requires(_LessThanOpConcept<_ValueType, _Tp>)
2556       __glibcxx_function_requires(_LessThanOpConcept<_Tp, _ValueType>)  
2557       __glibcxx_requires_partitioned_lower(__first, __last, __val);
2558       __glibcxx_requires_partitioned_upper(__first, __last, __val);      
2559
2560       _DistanceType __len = std::distance(__first, __last);
2561       _DistanceType __half;
2562       _ForwardIterator __middle, __left, __right;
2563
2564       while (__len > 0)
2565         {
2566           __half = __len >> 1;
2567           __middle = __first;
2568           std::advance(__middle, __half);
2569           if (*__middle < __val)
2570             {
2571               __first = __middle;
2572               ++__first;
2573               __len = __len - __half - 1;
2574             }
2575           else if (__val < *__middle)
2576             __len = __half;
2577           else
2578             {
2579               __left = std::lower_bound(__first, __middle, __val);
2580               std::advance(__first, __len);
2581               __right = std::upper_bound(++__middle, __first, __val);
2582               return pair<_ForwardIterator, _ForwardIterator>(__left, __right);
2583             }
2584         }
2585       return pair<_ForwardIterator, _ForwardIterator>(__first, __first);
2586     }
2587
2588   /**
2589    *  @brief Finds the largest subrange in which @a val could be inserted
2590    *         at any place in it without changing the ordering.
2591    *  @param  first   An iterator.
2592    *  @param  last    Another iterator.
2593    *  @param  val     The search term.
2594    *  @param  comp    A functor to use for comparisons.
2595    *  @return  An pair of iterators defining the subrange.
2596    *  @ingroup binary_search_algorithms
2597    *
2598    *  This is equivalent to
2599    *  @code
2600    *    std::make_pair(lower_bound(first, last, val, comp),
2601    *                   upper_bound(first, last, val, comp))
2602    *  @endcode
2603    *  but does not actually call those functions.
2604   */
2605   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp, typename _Compare>
2606     pair<_ForwardIterator, _ForwardIterator>
2607     equal_range(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
2608                 const _Tp& __val,
2609                 _Compare __comp)
2610     {
2611       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
2612         _ValueType;
2613       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::difference_type
2614         _DistanceType;
2615
2616       // concept requirements
2617       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
2618       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_Compare,
2619                                   _ValueType, _Tp>)
2620       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_Compare,
2621                                   _Tp, _ValueType>)
2622       __glibcxx_requires_partitioned_lower_pred(__first, __last,
2623                                                 __val, __comp);
2624       __glibcxx_requires_partitioned_upper_pred(__first, __last,
2625                                                 __val, __comp);
2626
2627       _DistanceType __len = std::distance(__first, __last);
2628       _DistanceType __half;
2629       _ForwardIterator __middle, __left, __right;
2630
2631       while (__len > 0)
2632         {
2633           __half = __len >> 1;
2634           __middle = __first;
2635           std::advance(__middle, __half);
2636           if (__comp(*__middle, __val))
2637             {
2638               __first = __middle;
2639               ++__first;
2640               __len = __len - __half - 1;
2641             }
2642           else if (__comp(__val, *__middle))
2643             __len = __half;
2644           else
2645             {
2646               __left = std::lower_bound(__first, __middle, __val, __comp);
2647               std::advance(__first, __len);
2648               __right = std::upper_bound(++__middle, __first, __val, __comp);
2649               return pair<_ForwardIterator, _ForwardIterator>(__left, __right);
2650             }
2651         }
2652       return pair<_ForwardIterator, _ForwardIterator>(__first, __first);
2653     }
2654
2655   /**
2656    *  @brief Determines whether an element exists in a range.
2657    *  @ingroup binary_search_algorithms
2658    *  @param  first   An iterator.
2659    *  @param  last    Another iterator.
2660    *  @param  val     The search term.
2661    *  @return  True if @a val (or its equivalent) is in [@a first,@a last ].
2662    *
2663    *  Note that this does not actually return an iterator to @a val.  For
2664    *  that, use std::find or a container's specialized find member functions.
2665   */
2666   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp>
2667     bool
2668     binary_search(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
2669                   const _Tp& __val)
2670     {
2671       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
2672         _ValueType;
2673
2674       // concept requirements
2675       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
2676       __glibcxx_function_requires(_LessThanOpConcept<_Tp, _ValueType>)
2677       __glibcxx_requires_partitioned_lower(__first, __last, __val);
2678       __glibcxx_requires_partitioned_upper(__first, __last, __val);
2679
2680       _ForwardIterator __i = std::lower_bound(__first, __last, __val);
2681       return __i != __last && !(__val < *__i);
2682     }
2683
2684   /**
2685    *  @brief Determines whether an element exists in a range.
2686    *  @ingroup binary_search_algorithms
2687    *  @param  first   An iterator.
2688    *  @param  last    Another iterator.
2689    *  @param  val     The search term.
2690    *  @param  comp    A functor to use for comparisons.
2691    *  @return  True if @a val (or its equivalent) is in [@a first,@a last ].
2692    *
2693    *  Note that this does not actually return an iterator to @a val.  For
2694    *  that, use std::find or a container's specialized find member functions.
2695    *
2696    *  The comparison function should have the same effects on ordering as
2697    *  the function used for the initial sort.
2698   */
2699   template<typename _ForwardIterator, typename _Tp, typename _Compare>
2700     bool
2701     binary_search(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
2702                   const _Tp& __val, _Compare __comp)
2703     {
2704       typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator>::value_type
2705         _ValueType;
2706
2707       // concept requirements
2708       __glibcxx_function_requires(_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator>)
2709       __glibcxx_function_requires(_BinaryPredicateConcept<_Compare,
2710                                   _Tp, _ValueType>)
2711       __glibcxx_requires_partitioned_lower_pred(__first, __last,
2712                                                 __val, __comp);
2713       __glibcxx_requires_partitioned_upper_pred(__first, __last,
2714                                                 __val, __comp);
2715
2716       _ForwardIterator __i = std::lower_bound(__first, __last, __val, __comp);
2717       return __i != __last && !bool(__comp(__val, *__i));
2718     }
2719
2720   // merge
2721
2722   /// This is a helper function for the merge routines.
2723   template<typename _BidirectionalIterator1, typename _BidirectionalIterator2,
2724            typename _BidirectionalIterator3>
2725     _BidirectionalIterator3
2726     __merge_backward(_BidirectionalIterator1 __first1,
2727                      _BidirectionalIterator1 __last1,
2728                      _BidirectionalIterator2 __first2,
2729                      _BidirectionalIterator2 __last2,
2730                      _BidirectionalIterator3 __result)
2731     {
2732       if (__first1 == __last1)
2733         return std::copy_backward(__first2, __last2, __result);
2734       if (__first2 == __last2)
2735         return std::copy_backward(__first1, __last1, __result);
2736       --__last1;
2737       --__last2;
2738       while (true)
2739         {
2740           if (*__last2 < *__last1)
2741             {
2742               *--__result = *__last1;
2743               if (__first1 == __last1)
2744                 return std::copy_backward(__first2, ++__last2, __result);
2745               --__last1;
2746             }
2747           else
2748             {
2749               *--__result = *__last2;
2750               if (__first2 == __last2)
2751                 return std::copy_backward(__first1, ++__last1, __result);
2752               --__last2;
2753             }
2754         }
2755     }
2756
2757   /// This is a helper function for the merge routines.
2758   template<typename _BidirectionalIterator1, typename _BidirectionalIterator2,
2759            typename _BidirectionalIterator3, typename _Compare>
2760     _BidirectionalIterator3
2761     __merge_backward(_BidirectionalIterator1 __first1,
2762                      _BidirectionalIterator1 __last1,
2763                      _BidirectionalIterator2 __first2,
2764                      _BidirectionalIterator2 __last2,
2765                      _BidirectionalIterator3 __result,
2766                      _Compare __comp)
2767     {
2768       if (__first1 == __last1)
2769         return std::copy_backward(__first2, __last2, __result);
2770       if (__first2 == __last2)
2771         return std::copy_backward(__first1, __last1, __result);
2772       --__last1;
2773       --__last2;
2774       while (true)
2775         {
2776           if (__comp(*__last2, *__last1))
2777             {
2778               *--__result = *__last1;
2779               if (__first1 == __last1)
2780                 return std::copy_backward(__first2, ++__last2, __result);
2781               --__last1;
2782             }
2783           else
2784             {
2785               *--__result = *__last2;
2786               if (__first2 == __last2)
2787                 return std::copy_backward(__first1, ++__last1, __result);
2788               --__last2;
2789             }
2790         }
2791     }
2792
2793   /// This is a helper function for the merge routines.
2794   template<typename _BidirectionalIterator1, typename _BidirectionalIterator2,
2795            typename _Distance>
2796     _BidirectionalIterator1
2797     __rotate_adaptive(_BidirectionalIterator1 __first,
2798                       _BidirectionalIterator1 __middle,
2799                       _BidirectionalIterator1 __last,
2800                       _Distance __len1, _Distance __len2,
2801                       _BidirectionalIterator2 __buffer,
2802                       _Distance __buffer_size)
2803     {
2804       _BidirectionalIterator2 __buffer_end;
2805       if (__len1 > __len2 && __len2 <= __buffer_size)
2806         {
2807           __buffer_end = _GLIBCXX_MOVE3(__middle, __last, __buffer);
2808           _GLIBCXX_MOVE_BACKWARD3(__first, __middle, __last);
2809           return _GLIBCXX_MOVE3(__buffer, __buffer_end, __first);
2810         }
2811       else if (__len1 <= __buffer_size)
2812         {
2813           __buffer_end = _GLIBCXX_MOVE3(__first, __middle, __buffer);
2814           _GLIBCXX_MOVE3(__middle, __last, __first);
2815           return _GLIBCXX_MOVE_BACKWARD3(__buffer, __buffer_end, __last);
2816         }
2817       else
2818         {
2819           std::rotate(__first, __middle, __last);
2820           std::advance(__first, std::distance(__middle, __last));
2821           return __first;
2822         }
2823     }
2824
2825   /// This is a helper function for the merge routines.
2826   template<typename _BidirectionalIterator, typename _Distance,
2827            typename _Pointer>
2828     void
2829     __merge_adaptive(_BidirectionalIterator __first,
2830                      _BidirectionalIterator __middle,
2831                      _BidirectionalIterator __last,
2832                      _Distance __len1, _Distance __len2,
2833                      _Pointer __buffer, _Distance __buffer_size)
2834     {
2835       if (__len1 <= __len2 && __len1 <= __buffer_size)
2836         {
2837           _Pointer __buffer_end = _GLIBCXX_MOVE3(__first, __middle, __buffer);
2838           _GLIBCXX_STD_P::merge(_GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer),
2839                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer_end),
2840                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__middle),
2841                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__last),
2842                                 __first);
2843         }
2844       else if (__len2 <= __buffer_size)
2845         {
2846           _Pointer __buffer_end = _GLIBCXX_MOVE3(__middle, __last, __buffer);
2847           std::__merge_backward(_GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__first),
2848                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__middle),
2849                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer),
2850                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer_end),
2851                                 __last);
2852         }
2853       else
2854         {
2855           _BidirectionalIterator __first_cut = __first;
2856           _BidirectionalIterator __second_cut = __middle;
2857           _Distance __len11 = 0;
2858           _Distance __len22 = 0;
2859           if (__len1 > __len2)
2860             {
2861               __len11 = __len1 / 2;
2862               std::advance(__first_cut, __len11);
2863               __second_cut = std::lower_bound(__middle, __last,
2864                                               *__first_cut);
2865               __len22 = std::distance(__middle, __second_cut);
2866             }
2867           else
2868             {
2869               __len22 = __len2 / 2;
2870               std::advance(__second_cut, __len22);
2871               __first_cut = std::upper_bound(__first, __middle,
2872                                              *__second_cut);
2873               __len11 = std::distance(__first, __first_cut);
2874             }
2875           _BidirectionalIterator __new_middle =
2876             std::__rotate_adaptive(__first_cut, __middle, __second_cut,
2877                                    __len1 - __len11, __len22, __buffer,
2878                                    __buffer_size);
2879           std::__merge_adaptive(__first, __first_cut, __new_middle, __len11,
2880                                 __len22, __buffer, __buffer_size);
2881           std::__merge_adaptive(__new_middle, __second_cut, __last,
2882                                 __len1 - __len11,
2883                                 __len2 - __len22, __buffer, __buffer_size);
2884         }
2885     }
2886
2887   /// This is a helper function for the merge routines.
2888   template<typename _BidirectionalIterator, typename _Distance, 
2889            typename _Pointer, typename _Compare>
2890     void
2891     __merge_adaptive(_BidirectionalIterator __first,
2892                      _BidirectionalIterator __middle,
2893                      _BidirectionalIterator __last,
2894                      _Distance __len1, _Distance __len2,
2895                      _Pointer __buffer, _Distance __buffer_size,
2896                      _Compare __comp)
2897     {
2898       if (__len1 <= __len2 && __len1 <= __buffer_size)
2899         {
2900           _Pointer __buffer_end = _GLIBCXX_MOVE3(__first, __middle, __buffer);
2901           _GLIBCXX_STD_P::merge(_GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer),
2902                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer_end),
2903                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__middle),
2904                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__last),
2905                                 __first, __comp);
2906         }
2907       else if (__len2 <= __buffer_size)
2908         {
2909           _Pointer __buffer_end = _GLIBCXX_MOVE3(__middle, __last, __buffer);
2910           std::__merge_backward(_GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__first),
2911                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__middle),
2912                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer),
2913                                 _GLIBCXX_MAKE_MOVE_ITERATOR(__buffer_end),
2914                                 __last,__comp);
2915         }
2916       else
2917         {
2918           _BidirectionalIterator __first_cut = __first;
2919           _BidirectionalIterator __second_cut = __middle;
2920           _Distance __len11 = 0;
2921           _Distance __len22 = 0;
2922           if (__len1 > __len2)
2923             {
2924               __len11 = __len1 / 2;
2925               std::advance(__first_cut, __len11);
2926               __second_cut = std::lower_bound(__middle, __last, *__first_cut,
2927                                               __comp);
2928               __len22 = std::distance(__middle, __second_cut);
2929             }
2930           else
2931             {
2932               __len22 = __len2 / 2;
2933               std::advance(__second_cut, __len22);
2934               __first_cut = std::upper_bound(__first, __middle, *__second_cut,
2935                                              __comp);
2936               __len11 = std::distance(__first, __first_cut);
2937             }
2938           _BidirectionalIterator __new_middle =
2939             std::__rotate_adaptive(__first_cut, __middle, __second_cut,
2940                                    __len1 - __len11, __len22, __buffer,
2941                                    __buffer_size);
2942           std::__merge_adaptive(__first, __first_cut, __new_middle, __len11,
2943                                 __len22, __buffer, __buffer_size, __comp);
2944           std::__merge_adaptive(__new_middle, __second_cut, __last,
2945                                 __len1 - __len11,
2946                                 __len2 - __len22, __buffer,
2947                                 __buffer_size, __comp);
2948         }
2949     }
2950
2951   /// This is a helper function for the merge routines.
2952   template<typename _BidirectionalIterator, typename _Distance>
2953     void
2954     __merge_without_buffer(_BidirectionalIterator __first,
2955                            _BidirectionalIterator __middle,
2956                            _BidirectionalIterator __last,
2957                            _Distance __len1, _Distance __len2)
2958     {
2959       if (__len1 == 0 || __len2 == 0)
2960         return;
2961       if (__len1 + __len2 == 2)
2962         {
2963           if (*__middle < *__first)
2964             std::iter_swap(__first, __middle);
2965           return;
2966         }
2967       _BidirectionalIterator __first_cut = __first;
2968       _BidirectionalIterator __second_cut = __middle;
2969       _Distance __len11 = 0;
2970       _Distance __len22 = 0;
2971       if (__len1 > __len2)
2972         {
2973           __len11 = __len1 / 2;
2974           std::advance(__first_cut, __len11);
2975           __second_cut = std::lower_bound(__middle, __last, *__first_cut);
2976           __len22 = std::distance(__middle, __second_cut);
2977         }
2978       else
2979         {
2980           __len22 = __len2 / 2;
2981           std::advance(__second_cut, __len22);
2982           __first_cut = std::upper_bound(__first, __middle, *__second_cut);
2983           __len11 = std::distance(__first, __first_cut);
2984         }
2985       std::rotate(__first_cut, __middle, __second_cut);
2986       _BidirectionalIterator __new_middle = __first_cut;
2987       std::advance(__new_middle, std::distance(__middle, __second_cut));
2988       std::__merge_without_buffer(__first, __first_cut, __new_middle,
2989                                   __len11, __len22);
2990       std::__merge_without_buffer(__new_middle, __second_cut, __last,
2991                                   __len1 - __len11, __len2 - __len22);
2992     }
2993
2994   /// This is a helper function for the merge routines.
2995   template<typename _BidirectionalIterator, typename _Distance,
2996            typename _Compare>
2997     void
2998     __merge_without_buffer(_BidirectionalIterator __first,
2999                            _BidirectionalIterator __middle,
3000                            _BidirectionalIterator __last,
3001                            _Distance __len1, _Distance __len2,
3002                            _Compare __comp)
3003     {
3004       if (__len1 == 0 || __len2 == 0)
3005         return;
3006       if (__len1 + __len2 == 2)
3007         {
3008           if (__comp(*__middle, *__first))
3009             std::iter_swap(__first, __middle);
3010           return;
3011         }
3012       _BidirectionalIterator __first_cut = __first;
3013       _BidirectionalIterator __second_cut = __middle;
3014       _Distance __len11 = 0;
3015       _Distance __len22 = 0;
3016       if (__len1 > __len2)
3017         {
3018           __len11 = __len1 / 2;
3019           std::advance(__first_cut, __len11);
3020           __second_cut = std::lower_bound(__middle, __last, *__first_cut,
3021                                           __comp);
3022           __len22 = std::distance(__middle, __second_cut);
3023         }
3024       else
3025         {
3026           __len22 = __len2 / 2;
3027           std::advance(__second_cut, __len22);
3028           __first_cut = std::upper_bound(__first, __middle, *__second_cut,
3029                                          __comp);
3030           __len11 = std::distance(__first, __first_cut);
3031         }
3032       std::rotate(__first_cut, __middle, __second_cut);
3033       _BidirectionalIterator __new_middle = __first_cut;
3034       std::advance(__new_middle, std::distance(__middle, __second_cut));
3035       std::__merge_without_buffer(__first, __first_cut, __new_middle,
3036                                   __len11, __len22, __comp);
3037       std::__merge_without_buffer(__new_middle, __second_cut, __last,
3038                                   __len1 - __len11, __len2 - __len22, __comp);
3039     }
3040
3041   /**
3042    *  @brief Merges two sorted ranges in place.
3043    *  @ingroup sorting_algorithms
3044    *  @param  first   An iterator.
3045    *  @param  middle  Another iterator.
3046    *  @param  last    Another iterator.
3047    *  @return  Nothing.
3048    *
3049    *  Merges two sorted and consecutive ranges, [first,middle) and
3050    *  [middle,last), and puts the result in [first,last).  The output will
3051    *  be sorted.  The sort is @e stable, that is, for equivalent
3052    *  elements in the two ranges, elements from the first range will always
3053    *  come before elements from the second.
3054    *
3055    *  If enough additional memory is available, this takes (last-first)-1
3056    *  comparisons.  Otherwise an NlogN algorithm is used, where N is
3057    *  distance(first,last).
3058   */
3059   template<typename _BidirectionalIterator>
3060     void
3061     inplace_merge(_BidirectionalIterator __first,
3062                   _BidirectionalIterator __middle,
3063                   _BidirectionalIterator __last)
3064     {
3065       typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::value_type
3066           _ValueType;
3067       typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type
3068           _DistanceType;
3069
3070       // concept requirements
3071       __glibcxx_function_requires(_Mutable_BidirectionalIteratorConcept<
3072             _BidirectionalIterator>)
3073       __glibcxx_function_requires(_LessThanComparableConcept<_ValueType>)
3074       __glibcxx_requires_sorted(__first, __middle);
3075       __glibcxx_requires_sorted(__middle, __last);
3076
3077       if (__first == __middle || __middle == __last)
3078         return;
3079
3080       _DistanceType __len1 = std::distance(__first, __middle);
3081       _DistanceType __len2 = std::distance(__middle, __last);
3082
3083       _Temporary_buffer<_BidirectionalIterator, _ValueType> __buf(__first,
3084                                                                   __last);
3085       if (__buf.begin() == 0)
3086         std::__merge_without_buffer(__first, __middle, __last, __len1, __len2);
3087       else
3088         std::__merge_adaptive(__first, __middle, __last, __len1, __len2,
3089                               __buf.begin(), _DistanceType(__buf.size()));
3090     }
3091
3092   /**
3093    *  @brief Merges two sorted ranges in place.
3094    *  @ingroup sorting_algorithms
3095    *  @param  first   An iterator.
3096    *  @param  middle  Another iterator.
3097    *  @param  last    Another iterator.
3098    *  @param  comp    A functor to use for comparisons.
3099    *  @return  Nothing.
3100    *
3101    *  Merges two sorted and consecutive ranges, [first,middle) and
3102    *  [middle,last), and puts the result in [first,last).  The output will
3103    *  be sorted.  The sort is @e stable, that is, for equivalent
3104    *  elements in the two ranges, elements from the first range will always
3105    *  come before elements from the second.
3106    *
3107    *  If enough additional memory is available, this takes (last-first)-1
3108    *  comparisons.  Otherwise an NlogN algorithm is used, where N is
3109    *  distance(first,last).
3110    *
3111    *  The comparison function should have the same effects on ordering as
3112    *  the function used for the initial sort.
3113   */
3114   template<typename _BidirectionalIterator, typename _Compare>
3115     void
3116     inplace_merge(_BidirectionalIterator __first,
3117                   _BidirectionalIterator __middle,
3118                   _BidirectionalIterator __last,
3119                   _Compare __comp)
3120     {
3121       typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::value_type
3122           _ValueType;
3123       typedef typename iterator_traits<_BidirectionalIterator>::difference_type
3124           _DistanceType;
3125
3126       // concept requirements
3127       __glibcxx_function_requires(_Mutable_BidirectionalIteratorConcept<
3128             _BidirectionalIterator>)