std::is_permutation

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排列
is_permutation
(C++11)
数值运算
C 库
 
定义于头文件 <algorithm>
(1)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                     ForwardIt2 first2 );
(C++11 起)
(C++20 前)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

constexpr bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

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

bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

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

constexpr bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                               ForwardIt2 first2, BinaryPredicate p );
(C++20 起)
(3)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                     ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );
(C++14 起)
(C++20 前)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

constexpr bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                               ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );
(C++20 起)
(4)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate >

bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                     ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,

                     BinaryPredicate p );
(C++14 起)
(C++20 前)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate >

constexpr bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                               ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,

                               BinaryPredicate p );
(C++20 起)

若存在范围 [first1, last1) 中元素的排列,使得该范围等于 [first2,last2) ,则返回 true ,若不给出,则其中 last2 代表 first2 + (last1 - first1)

1,3)operator== 比较元素。若它不是等价关系则行为未定义。
2,4) 用给定的二元谓词 p 比较元素。若它不是等价关系则行为未定义。

参数

first1, last1 - 要比较的元素范围
first2, last2 - 要比较的第二范围
p - 若应把元素当做相等则返回 ​true 的二元谓词。

谓词函数的签名应等价于如下:

bool pred(const Type &a, const Type &b);

Type 应是 ForwardIt1ForwardIt2 两者的值类型。签名不必有 const & ,但函数必须不修改传递给它的对象。 ​

类型要求
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。
-
ForwardIt1ForwardIt2 必须拥有相同的值类型。

返回值

若范围 [first1, last1)[first2, last2) 的排列则为 true

复杂度

至多应用 O(N2) 次谓词,或若序列已经相等,则准确应用 N 次,其中 Nstd::distance(first1, last1)

然而,若 ForwardIt1ForwardIt2 满足老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求且 std::distance(first1, last1) != std::distance(first2, last2) ,则不应用谓词。 排列关系是等价关系

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。

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 = d_first;
       std::advance(d_last, 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;
}

示例

#include <iostream>
#include <algorithm>
 
template<typename Os, typename V>
Os& operator<< (Os& os, V const& v) {
    os << "{ ";
    for (auto const& 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 << " is a permutation of " << v1 << ": " << std::boolalpha
              << std::is_permutation(v1.begin(), v1.end(), v2.begin()) << '\n'
              << v3 << " is a permutation of " << v1 << ": " << std::boolalpha
              << std::is_permutation(v1.begin(), v1.end(), v3.begin()) << '\n';
}

输出:

{ 3 5 4 1 2 } is a permutation of { 1 2 3 4 5 }: true
{ 3 5 4 1 1 } is a permutation of { 1 2 3 4 5 }: 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重排
(niebloid)