std::ranges::is_permutation

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排列
ranges::is_permutation
未初始化存储上的操作
返回类型
 
定义于头文件 <algorithm>
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 [first1, last1) 中的元素的排列使得该范围等于 [first2, last2) (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

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid ,即:

实际上,它们能以函数对象,或以某些特殊编译器扩展实现。

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 [first1, last1)[first2, last2) 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准确应用 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 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

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 (auto const& 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)