C++で異なるコンテナ間のサブレンジを交換する方法

このチュートリアルでは、C++の標準ライブラリ関数 std::swap_ranges を使用して、vector や list といった異なる種類のコンテナ間でサブレンジ（部分範囲）を交換する方法を解説します。

swap_ranges 関数とは

swap_ranges は <algorithm> ヘッダーで定義されているアルゴリズム関数です。第1引数と第2引数で指定した範囲 [first1, last1) の要素を、第3引数 first2 を起点とする範囲の要素と順番に入れ替えます。

重要なポイントとして、この関数は2つの範囲が異なる種類のコンテナに属していても、要素型が同じであれば正しく動作します。そのため、vector と list のように内部構造の異なるコンテナ間でも要素の交換が可能です。

サンプルコード

以下の例では、vector の先頭3つの要素と list の先頭3つの要素を交換しています。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <list>
#include <vector>
using namespace std;

int main(){
    vector<int> v = { -10, -15, -30, 20, 500 };
    list<int> lt = { 10, 50, 30, 100, 50 };

    // vectorの先頭3要素とlistの先頭3要素を交換
    swap_ranges(v.begin(), v.begin() + 3, lt.begin());

    for (int n : v)
        cout << n << ' ';
    cout << '\n';

    for (int n : lt)
        cout << n << ' ';
    cout << endl;

    return 0;
}

実行結果

10 50 30 20 500
-10 -15 -30 100 50

コードの解説

swap_ranges(v.begin(), v.begin() + 3, lt.begin()) を呼び出すことで、vector v の先頭3要素「-10, -15, -30」と、list lt の先頭3要素「10, 50, 30」が入れ替わります。

その結果、v は「10, 50, 30, 20, 500」、lt は「-10, -15, -30, 100, 50」となり、それぞれのコンテナ内の残りの要素は元のまま保持されます。

なお、list は双方向イテレータしか持たないため lt.begin() + 3 のようなランダムアクセスはできませんが、vector 側のイテレータに対しては有効です。交換される要素数は、第1・第2引数で指定した範囲の長さによって決まります。