std::is_permutation

定义于头文件 `<algorithm>`
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 > bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2 );	(1)	(C++11 起) (C++20 起为 constexpr)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate > bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, BinaryPredicate p );	(2)	(C++11 起) (C++20 起为 constexpr)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 > bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );	(3)	(C++14 起) (C++20 起为 constexpr)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate > bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, BinaryPredicate p );	(4)	(C++14 起) (C++20 起为 constexpr)

检查范围 [first1, last1) 是否是始于 first2 的范围的排列。

对于重载 (1,2)，第二个范围拥有 std::distance(first1, last1) 个元素。
对于重载 (3,4)，第二个范围是 [first2, last2)。

1,3) 元素使用 operator== 比较。

2,4) 元素使用给定的二元谓词 p 比较。

若 ForwardIt1 和 ForwardIt2 有不同的值类型，则程序非良构。

若比较函数不是等价关系，则行为未定义。

first1, last1	-	定义要比较的第一个元素范围的迭代器对
first2, last2	-	定义要比较的第二个元素范围的迭代器对
p	-	二元谓词，如果元素应被视为相等，则返回 true。谓词函数的签名应等效于以下内容： bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b); 虽然签名不需要有 const &，但该函数绝不能修改传递给它的对象，且必须能接受 `Type1` 和 `Type2` 类型（可能为 const）的所有值，而无论其值类别如何（因此，不允许 Type1 &，除非对于 `Type1`，移动等价于复制，否则也不允许 Type1(C++11 起)）。类型 Type1 和 Type2 必须使类型 InputIt1 和 InputIt2 的对象可以被解引用，然后隐式转换为 Type1 和 Type2。
类型要求
- `ForwardIt1, ForwardIt2` 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。

[编辑] 返回值

若范围 [first1, last1) 是范围 [first2, last2) 的排列，则为 true，否则为 false。

[编辑] 复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first1, last1)

1) 若两个范围相等，则使用 operator== 进行恰好

N

次比较，否则在最坏情况下进行

O(N 2)

次比较。

2) 若两个范围相等，则恰好应用谓词 p

N

次，否则在最坏情况下应用

O(N 2)

次。

3,4) 若 ForwardIt1 和 ForwardIt2 都是 LegacyRandomAccessIterator，且 last1 - first1 != last2 - first2 为 true，则不会进行比较。

否则

3) 若两个范围相等，则使用 operator== 进行恰好

N

次比较，否则在最坏情况下进行

O(N 2)

次比较。

4) 若两个范围相等，则恰好应用谓词 p

N

次，否则在最坏情况下应用

O(N 2)

次。

[编辑] 可能的实现

template<class ForwardIt1, class ForwardIt2>
bool is_permutation(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                    ForwardIt2 d_first)
{
    // skip common prefix
    std::tie(first, d_first) = std::mismatch(first, last, d_first);
 
    // iterate over the rest, counting how many times each element
    // from [first, last) appears in [d_first, d_last)
    if (first != last)
    {
        ForwardIt2 d_last = std::next(d_first, std::distance(first, last));
        for (ForwardIt1 i = first; i != last; ++i)
        {
            if (i != std::find(first, i, *i))
                continue; // this *i has been checked
 
            auto m = std::count(d_first, d_last, *i);
            if (m == 0 || std::count(i, last, *i) != m)
                return false;
        }
    }
    return true;
}

[编辑] 注意

std::is_permutation 可用于测试，即检查重排算法（例如排序、洗牌、分区）的正确性。如果 x 是原始范围而 y 是置换过的范围，则 std::is_permutation(x, y) == true 意味着 y 由“相同”的元素组成，可能位于不同的位置。

[编辑] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
 
template<typename Os, typename V>
Os& operator<<(Os& os, const V& v)
{
    os << "{ ";
    for (const auto& 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::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

[编辑] 参阅

next_permutation	生成元素范围的下一个更大的字典序排列 (函数模板) [编辑]
prev_permutation	生成元素范围的下一个更小的字典序排列 (函数模板) [编辑]
equivalence_relation (C++20)	指定 `relation` 施加等价关系 (概念) [编辑]
ranges::is_permutation (C++20)	确定一个序列是否是另一个序列的排列 (算法函数对象)[编辑]

编译器支持
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