std::ranges::next_permutation, std::ranges::next_permutation_result
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| 在标头 <algorithm> 定义
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| 调用签名 |
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| template< std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > |
(1) | (C++20 起) |
| template< ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > |
(2) | (C++20 起) |
| 辅助类型 |
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| template< class I > using next_permutation_result = ranges::in_found_result<I>; |
(3) | (C++20 起) |
1) 将范围
[first, last) 变换到下个排列，其中所有排列的集合词法上相对于比较函数对象 comp 和投影函数对象 proj 定序。若存在“下个排列”则返回 {last, true}；否则将范围变换到词法上的首个排列，如同用 ranges::sort(first, last, comp, proj)，并返回 {last, false}。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
| first, last | - | 要重排的元素范围 |
| r | - | 要重排的元素范围 |
| comp | - | 若第一实参小于第二个则返回 true 的比较函数对象 |
| proj | - | 应用到元素的投影 |
返回值
1) 若新排列词法上大于旧者则为 ranges::next_permutation_result<I>{last, true}。若抵达最后的排列并重置范围为首排列则为 ranges::next_permutation_result<I>{last, false}。
异常
从迭代器操作或元素交换所抛出的任何异常。
复杂度
至多交换 N/2 次，其中 N 在情况 (1) 中为 ranges::distance(first, last)，在情况 (2) 中为 ranges::distance(r)。在整个重排序列中，典型实现在排列的整个序列中平均每次调用使用 3 次比较和 1.5 次交换。
注解
实现（例如 MSVC STL ）可能在迭代器类型实现 contiguous_iterator ，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。
可能的实现
struct next_permutation_fn { template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity> requires std::sortable<I, Comp, Proj> constexpr ranges::next_permutation_result<I> operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const { // 检查序列是否至少拥有两个元素 if (first == last) return {std::move(first), false}; I i_last{ranges::next(first, last)}; I i{i_last}; if (first == --i) return {std::move(i_last), false}; // 主“重排”循环 for (;;) { I i1{i}; if (std::invoke(comp, std::invoke(proj, *--i), std::invoke(proj, *i1))) { I j{i_last}; while (!std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, *--j))) {} std::iter_swap(i, j); std::reverse(i1, i_last); return {std::move(i_last), true}; } // 耗尽重排“空间” if (i == first) { std::reverse(first, i_last); return {std::move(i_last), false}; } } } template<ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity> requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr ranges::next_permutation_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>> operator()(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const { return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(comp), std::move(proj)); } }; inline constexpr next_permutation_fn next_permutation {}; |
示例
运行此代码
#include <algorithm> #include <array> #include <compare> #include <functional> #include <iostream> #include <string> struct S { char c; int i; auto operator<=>(const S&) const = default; friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const S& s) { return os << "{'" << s.c << "', " << s.i << "}"; } }; auto print = [](auto const& v, char term = ' ') { std::cout << "{ "; for (const auto& e : v) std::cout << e << ' '; std::cout << '}' << term; }; int main() { std::cout << "生成所有排列（迭代器情形）:\n"; std::string s{"abc"}; do { print(s); } while (std::ranges::next_permutation(s.begin(), s.end()).found); std::cout << "\n" "生成所有排列（范围情形）:\n"; std::array a{'a', 'b', 'c'}; do { print(a); } while (std::ranges::next_permutation(a).found); std::cout << "\n" "用比较器生成所有排列:\n"; using namespace std::literals; std::array z{"█"s, "▄"s, "▁"s}; do { print(z); } while (std::ranges::next_permutation(z, std::greater()).found); std::cout << "\n" "用投影生成所有排列:\n"; std::array<S, 3> r{S{'A',3}, S{'B',2}, S{'C',1}}; do { print(r, '\n'); } while (std::ranges::next_permutation(r, {}, &S::c).found); }
输出：
生成所有排列（迭代器情形）:
{ a b c } { a c b } { b a c } { b c a } { c a b } { c b a }
生成所有排列（范围情形）:
{ a b c } { a c b } { b a c } { b c a } { c a b } { c b a }
用比较器生成所有排列:
{ █ ▄ ▁ } { █ ▁ ▄ } { ▄ █ ▁ } { ▄ ▁ █ } { ▁ █ ▄ } { ▁ ▄ █ }
用投影生成所有排列:
{ {'A', 3} {'B', 2} {'C', 1} }
{ {'A', 3} {'C', 1} {'B', 2} }
{ {'B', 2} {'A', 3} {'C', 1} }
{ {'B', 2} {'C', 1} {'A', 3} }
{ {'C', 1} {'A', 3} {'B', 2} }
{ {'C', 1} {'B', 2} {'A', 3} }参阅
| (C++20) |
产生某个元素范围的按字典序下一个较小的排列 (niebloid) |
| (C++20) |
确定一个序列是否为另一序列的排列 (niebloid) |
| 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) | |
| (C++11) |
判断一个序列是否为另一个序列的排列 (函数模板) |