std::ranges::prev_permutation, std::ranges::prev_permutation_result

定义于头文件 `<algorithm>`

调用签名
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::prev_permutation_result<I> prev_permutation(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {});	(1)	(C++20 起)
template<ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity> requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr ranges::prev_permutation_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>> prev_permutation(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {});	(2)	(C++20 起)

辅助类型
template<class I> using prev_permutation_result = ranges::in_found_result<I>;	(3)	(C++20 起)

1) 变换范围 [first, last) 到前一排列，其中所有排列的集合在词法上相对按照函数对象 comp 与投影函数对象 proj 定序。若存在“前一排列”则返回 {last, true} ；否则变换范围到词法上的末排列（如同用 ranges::sort(first, last, comp, proj); ranges::reverse(first, last); ），并返回 {last, false} 。

2) 同 (1) ，但以 r 为源范围，如同以 ranges::begin(r) 为 first 并以 ranges::end(r) 为 last 。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid ，即：

调用它们中的任何一者时不可指定显式模板实参。
它们无一对实参依赖查找可见。
在通常无限定查找寻找函数调用运算符左侧的名称找到它们之一时，它禁止实参依赖查找。

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

first, last	-	要重排的元素范围
r	-	要重排的元素范围
comp	-	若第一参数小于第二个则返回 true 的比较函数对象
proj	-	应用到元素的投影

返回值

1) 若新排列词法上小于旧者则为 ranges::prev_permutation_result<I>{last, true} 。若抵达首个排列并设置范围为末排列则为 ranges::prev_permutation_result<I>{last, false} 。

2) 同 (1) ，除了返回类型为 ranges::prev_permutation_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>> 。

异常

任何从迭代器操作或元素交换抛出的异常。

复杂度

至多交换 $\scriptsize N/2$ $N/2$ 次，其中 $\scriptsize N$ $N$ 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 prev_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::prev_permutation_result<I>
        operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const {
            // 检查序列是否拥有至少二个元素
            if (first == last)
                return {std::move(first), false};
            auto i {first};
            ++i;
            if (i == last)
              return {std::move(i), false};
            auto i_last {ranges::next(first, last)};
            i = i_last;
            --i;
            // 主“重排”循环
            for (;;) {
                auto i1 {i};
                --i;
                if (std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, *i1))) {
                    auto j {i_last};
                    while (!std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, *--j)))
                    { }
                    ranges::iter_swap(i, j);
                    ranges::reverse(i1, last);
                    return {std::move(i_last), true};
                }
                // 耗尽重排“空格”
                if (i == first) {
                    ranges::reverse(first, 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::prev_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 prev_permutation_fn prev_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 << "Generate all permutations (iterators case):\n";
    std::string s{"cba"};
    do { print(s); } while(std::ranges::prev_permutation(s.begin(), s.end()).found);
 
    std::cout << "\n" "Generate all permutations (range case):\n";
    std::array a{'c', 'b', 'a'};
    do { print(a); } while(std::ranges::prev_permutation(a).found);
 
    std::cout << "\n" "Generate all permutations using comparator:\n";
    using namespace std::literals;
    std::array z{ "▁"s, "▄"s, "█"s };
    do { print(z); } while(std::ranges::prev_permutation(z, std::greater()).found);
 
    std::cout << "\n" "Generate all permutations using projection:\n";
    std::array<S, 3> r{ S{'C',1}, S{'B',2}, S{'A',3} };
    do { print(r, '\n'); }
    while(std::ranges::prev_permutation(r, {}, &S::c).found);
}

输出：

Generate all permutations (iterators case):
{ c b a } { c a b } { b c a } { b a c } { a c b } { a b c }
Generate all permutations (range case):
{ c b a } { c a b } { b c a } { b a c } { a c b } { a b c }
Generate all permutations using comparator:
{ ▁ ▄ █ } { ▁ █ ▄ } { ▄ ▁ █ } { ▄ █ ▁ } { █ ▁ ▄ } { █ ▄ ▁ }
Generate all permutations using projection:
{ {'C', 1} {'B', 2} {'A', 3} }
{ {'C', 1} {'A', 3} {'B', 2} }
{ {'B', 2} {'C', 1} {'A', 3} }
{ {'B', 2} {'A', 3} {'C', 1} }
{ {'A', 3} {'C', 1} {'B', 2} }
{ {'A', 3} {'B', 2} {'C', 1} }

参阅

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)
ranges::is_permutation (C++20)	确定一个序列是否为另一序列的重排 (niebloid)
next_permutation	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)
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)
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)

语言
标准库头文件
自立与有宿主实现
具名要求
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
本地化库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
正则表达式库 (C++11)
原子操作库 (C++11)
线程支持库 (C++11)
技术规范

std::ranges::prev_permutation, std::ranges::prev_permutation_result

参数

返回值

异常

复杂度

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示例

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