std::ranges::is_permutation

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未初始化存储上的操作
返回类型
 
在标头 <algorithm> 定义
调用签名
template< std::forward_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,

          std::forward_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
          std::indirect_equivalence_relation<std::projected<I1, Proj1>,
                                             std::projected<I2, Proj2>>
                                                 Pred = ranges::equal_to >
constexpr bool
    is_permutation( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,

                    Pred pred = {}, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(1) (C++20 起)
template< ranges::forward_range R1, ranges::forward_range R2,

          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
          std::indirect_equivalence_relation<
              std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
              std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>
                  Pred = ranges::equal_to >
constexpr bool
    is_permutation( R1&& r1, R2&& r2, Pred pred = {},

                    Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(2) (C++20 起)
1) 若存在范围 [first1last1) 中的元素的排列使得该范围等于 [first2last2)(在应用对应的投影 Proj1Proj2 后,并以 Pred 为比较器)则返回 true。否则返回 false
2)(1),但以 r1 为第一源范围并以 r2 为第二源范围,如同以 ranges::begin(r1)first1,以 ranges::end(r1)last1,以 ranges::begin(r2)first2,并以 ranges::end(r2)last2

此页面上描述的函数式实体是 niebloid,即:

实践中,可以作为函数对象,或者用某些特殊编译器扩展实现它们。

参数

first1, last1 - 第一元素范围
first2, last2 - 第二元素范围
r1 - 第一元素范围
r2 - 第二元素范围
pred - 应用到投影后元素的谓词
proj1 - 应用到第一范围中元素的投影
proj2 - 应用到第一范围中元素的投影

返回值

若范围 [first1last1)[first2last2) 的重排列则为 true

复杂度

至多应用 O(N2) 次谓词和每个投影,或若序列已经相等则恰好应用 N 次,其中 Nranges::distance(first1, last1)。 然而若 ranges::distance(first1, last1) != ranges::distance(first2, last2),则不应用谓词和投影。

注解

排列 关系是等价关系

ranges::is_permutation 可以用于测试,比如检查诸如排序、混洗、划分等重排算法的正确性。若 p 为原序列而 q 是“改动后”的序列,则 ranges::is_permutation(p, q) == true 表示构成 q 的元素与 p 的“相同”(可能经过重排)。

可能的实现

struct is_permutation_fn
{
    template<std::forward_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
             std::forward_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
             std::indirect_equivalence_relation<std::projected<I1, Proj1>,
                                                std::projected<I2, Proj2>>
                                                    Pred = ranges::equal_to>
    constexpr bool operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                              Pred pred = {}, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        // 跳过公共前缀
        auto ret = std::ranges::mismatch(first1, last1, first2, last2,
                                         std::ref(pred), std::ref(proj1), std::ref(proj2));
        first1 = ret.in1, first2 = ret.in2;
 
        // 在剩余部分迭代,统计每个来自 [first1, last1) 中的元素在 [first2, last2) 中出现多少次
        for (auto i {first1}; i != last1; ++i)
        {
            const auto i_proj {std::invoke(proj1, *i)};
            auto i_cmp = [&]<typename T>(T&& t)
            { 
                return std::invoke(pred, i_proj, std::forward<T>(t));
            };
 
            if (i != ranges::find_if(first1, i, i_cmp, proj1))
                continue; // 已检查过此 *i
 
            if (const auto m {ranges::count_if(first2, last2, i_cmp, proj2)};
                m == 0 or m != ranges::count_if(i, last1, i_cmp, proj1))
                return false;
        }
        return true;
    }
 
    template<ranges::forward_range R1, ranges::forward_range R2,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
             std::indirect_equivalence_relation<
                 std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
                 std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>
                     Pred = ranges::equal_to>
    constexpr bool operator()(R1&& r1, R2&& r2, Pred pred = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r1), ranges::end(r1),
                       ranges::begin(r2), ranges::end(r2),
                       std::move(pred), std::move(proj1), std::move(proj2));
    }
};
 
inline constexpr is_permutation_fn is_permutation{};

示例

#include <algorithm>
#include <array>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <ranges>
 
auto& operator<<(auto& os, std::ranges::forward_range auto const& v)
{
    os << "{ ";
    for (const auto& e : v)
        os << e << ' ';
    return os << "}";
}
 
int main()
{
    static constexpr auto r1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    static constexpr auto r2 = {3, 5, 4, 1, 2};
    static constexpr auto r3 = {3, 5, 4, 1, 1};
 
    static_assert(
        std::ranges::is_permutation(r1, r1) &&
        std::ranges::is_permutation(r1, r2) &&
        std::ranges::is_permutation(r2, r1) &&
        std::ranges::is_permutation(r1.begin(), r1.end(), r2.begin(), r2.end()));
 
    std::cout
        << std::boolalpha
        << "is_permutation(" << r1 << ", " << r2 << "): "
        << std::ranges::is_permutation(r1, r2) << '\n'
        << "is_permutation(" << r1 << ", " << r3 << "): "
        << std::ranges::is_permutation(r1, r3) << '\n'
 
        << "is_permutation with custom predicate and projections: "
        << std::ranges::is_permutation(
            std::array{ -14, -11, -13, -15, -12 },  // 第一范围
            std::array{ 'F', 'E', 'C', 'B', 'D' },  // 第二范围
            [](int x, int y) { return abs(x) == abs(y); }, // 谓词
            [](int x) { return x + 10; },           // 第一范围的投影
            [](char y) { return int(y - 'A'); })    // 第二范围的投影
        << '\n';
}

输出:

is_permutation({ 1 2 3 4 5 }, { 3 5 4 1 2 }): true
is_permutation({ 1 2 3 4 5 }, { 3 5 4 1 1 }): false
is_permutation with custom predicate and projections: true

参阅

产生某个元素范围的按字典序下一个较大的排列
(niebloid)
产生某个元素范围的按字典序下一个较小的排列
(niebloid)
判断一个序列是否为另一个序列的排列
(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)