std::next_permutation

在标头 `<algorithm>` 定义
template< class BidirIt > bool next_permutation( BidirIt first, BidirIt last );	(1)	(C++20 起为 `constexpr`)
template< class BidirIt, class Compare > bool next_permutation( BidirIt first, BidirIt last, Compare comp );	(2)	(C++20 起为 `constexpr`)

将范围 [first, last) 变换为下个排列。这种排列存在时返回 true，否则将范围变换为首个排列（如同用 std::sort）并返回 false。

1) 所有排列的集合按相对于 operator< (C++20 前)std::less{} (C++20 起) 的字典序排序。

2) 所有排列的集合按相对于 comp 的字典序排序。

如果 *first 的类型不可交换 (Swappable) (C++11 前)BidirIt 不可交换值 (ValueSwappable) (C++11 起)，那么行为未定义。

参数

first, last	-	要重排的元素范围
comp	-	比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个实参小于第二个，则返回 true。比较函数的签名应等价于如下： bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b); 虽然签名不必有 const&，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须能够接受（可有 const 限定的）类型 `Type1` 与 `Type2` 的所有值，与值类别无关（从而不允许 Type1 &，也不允许 Type1，除非 `Type1` 的移动等价于复制 (C++11 起)）。类型 Type1 与 Type2 必须使得 BidirIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。
类型要求
- `BidirIt` 必须满足老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 。

返回值

新排列按字典序大于旧排列时返回 true。抵达最后排列并重置范围为首个排列时返回 false。

复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first, last)：

1,2) 最多交换

N 2

次。

异常

从迭代器操作或元素交换抛出的任何异常。

可能的实现

template<class BidirIt>
bool next_permutation(BidirIt first, BidirIt last)
{
    auto r_first = std::make_reverse_iterator(last);
    auto r_last = std::make_reverse_iterator(first);
    auto left = std::is_sorted_until(r_first, r_last);
 
    if (left != r_last)
    {
        auto right = std::upper_bound(r_first, left, *left);
        std::iter_swap(left, right);
    }
 
    std::reverse(left.base(), last);
    return left != r_last;
}

注解

典型实现在排列的整个序列上，平均每次调用使用约 3 次比较和 1.5 次交换。

实现（例如 MSVC STL ）可能在迭代器类型满足老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ，并且交换其值类型不调用非平凡的特殊成员函数或 ADL 所找到的 swap 时启用向量化。

示例

下列代码打印字符串 "aba" 的全部三种排列。

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
 
int main()
{
    std::string s = "aba";
 
    do
    {
        std::cout << s << '\n';
    }
    while (std::next_permutation(s.begin(), s.end()));
 
    std::cout << s << '\n';
}

输出：

aba
baa
aab

参阅

is_permutation (C++11)	判断一个序列是否为另一个序列的排列 (函数模板)
prev_permutation	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)
ranges::next_permutation (C++20)	产生某个元素范围的按字典序下一个较大的排列 (niebloid)

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