std::is_permutation

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is_permutation
(C++11)


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数值运算
(C++11)                       
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在标头 <algorithm> 定义
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                     ForwardIt2 first2 );
(1) (C++11 起)
(C++20 起为 constexpr)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2,

          class BinaryPredicate >
bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                     ForwardIt2 first2, BinaryPredicate p );
(2) (C++11 起)
(C++20 起为 constexpr)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                     ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );
(3) (C++14 起)
(C++20 起为 constexpr)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2,

          class BinaryPredicate >
bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                     ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,

                     BinaryPredicate p );
(4) (C++14 起)
(C++20 起为 constexpr)

检查 [first1last1) 是否为 first2 开始的另一个范围的排列

  • 对于重载 (1,2),第二个范围包含 std::distance(first1, last1) 个元素。
  • 对于重载 (3,4),第二个范围是 [first2last2)
1,3)operator== 比较元素。
2,4) 用给定的二元谓词 p 比较元素。

如果 ForwardIt1ForwardIt2值类型不同,那么程序非良构。

如果比较函数不是等价关系,那么行为未定义。

参数

first1, last1 - 要比较的元素范围
first2, last2 - 要比较的第二范围
p - 若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

谓词函数的签名应等价于如下:

 bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不必有 const & ,函数也不能修改传递给它的对象,而且必须接受(可为 const 的)类型 Type1Type2 的值,无关乎值类别(从而不允许 Type1 & ,亦不允许 Type1 ,除非 Type1 的移动等价于复制 (C++11 起))。
类型 Type1Type2 必须使得 InputIt1InputIt2 类型的对象在解引用后分别能隐式转换到 Type1Type2。 ​

类型要求
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator)

返回值

在范围 [first1last1)[first2last2) 的排列时返回 true,否则返回 false

复杂度

给定 Nstd::distance(first1, last1)

1) 在两个范围相等时应用 Noperator== 进行比较,否则在最差情况下应用 O(N2
)
次。
2) 在两个范围相等时应用 N 次谓词 p,否则在最差情况下应用 O(N2
)
次。
3,4) 如果 InputIt1InputIt2 都是老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ,并且 last1 - first1 != last2 - first2true,那么不会进行任何比较。
否则:
3) 在两个范围相等时应用 Noperator== 进行比较,否则在最差情况下应用 O(N2
)
次。
4) 在两个范围相等时应用 N 次谓词 p,否则在最差情况下应用 O(N2
)
次。

可能的实现

template<class ForwardIt1, class ForwardIt2>
bool is_permutation(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                    ForwardIt2 d_first)
{
   // 跳过公共前缀
   std::tie(first, d_first) = std::mismatch(first, last, d_first);
 
   // 在 rest 上迭代,计数 [d_first, d_last) 中出现多少次
   // 每个来自 [first, last) 的元素
    if (first != last)
    {
        ForwardIt2 d_last = std::next(d_first, std::distance(first, last));
        for (ForwardIt1 i = first; i != last; ++i)
        {
            if (i != std::find(first, i, *i))
                continue; // 已经遇到此 *i
 
            auto m = std::count(d_first, d_last, *i);
            if (m == 0 || std::count(i, last, *i) != m)
                return false;
        }
    }
    return true;
}

注解

std::is_permutation 能用于按照其名称地测试 重排算法(例如排序、打乱、划分)的正确性。若 x 为原范围而 y重排后 范围,则 std::is_permutation(x, y) == true 表示 y 由可能位于其他位置的“相同” 元素组成。

示例

#include <algorithm>
#include <iostream>
 
template<typename Os, typename V>
Os& operator<<(Os& os, const V& v)
{
    os << "{ ";
    for (const auto& e : v)
        os << e << ' ';
    return os << '}';
}
 
int main()
{
    static constexpr auto v1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    static constexpr auto v2 = {3, 5, 4, 1, 2};
    static constexpr auto v3 = {3, 5, 4, 1, 1};
 
    std::cout << v2 << " 是 " << v1 << " 的排列:" << std::boolalpha
              << std::is_permutation(v1.begin(), v1.end(), v2.begin()) << '\n'
              << v3 << " 是 " << v1 << " 的排列:" << std::boolalpha
              << std::is_permutation(v1.begin(), v1.end(), v3.begin()) << '\n';
}

输出:

{ 3 5 4 1 2 } 是 { 1 2 3 4 5 } 的排列:true
{ 3 5 4 1 1 } 是 { 1 2 3 4 5 } 的排列:false

参阅

产生某个元素范围的按字典顺序的下一个较大的排列
(函数模板)
产生某个元素范围的按字典顺序的下一个较小的排列
(函数模板)
指定 relation 施加等价关系
(概念)
确定一个序列是否为另一序列的排列
(niebloid)