std::lexicographical_compare

定义在头文件 `<algorithm>` 中
template< class InputIt1, class InputIt2 > bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2 );	(1)	(从 C++20 开始为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2 > bool lexicographical_compare( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );	(2)	(从 C++17 开始)
template< class InputIt1, class InputIt2, class Compare > bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp );	(3)	(从 C++20 开始为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class Compare > bool lexicographical_compare( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, Compare comp );	(4)	(从 C++17 开始)

检查第一个范围 [first1, last1) 是否字典序上小于第二个范围 [first2, last2)。

1) 元素使用 operator< 进行比较。

3) 元素使用给定的二元比较函数 comp 进行比较。

2,4) 与 (1,3) 相同，但根据 policy 执行。这些重载仅在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 时参与重载解析。	(直到 C++20)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(从 C++20 开始)

字典序比较是一种具有以下属性的操作

两个范围逐个元素进行比较。
第一个不匹配的元素决定哪个范围字典序上小于或大于另一个范围。
如果一个范围是另一个范围的前缀，则较短的范围字典序上小于另一个范围。
如果两个范围具有等效的元素并且长度相同，则这些范围字典序上相等。
空范围字典序上小于任何非空范围。
两个空范围字典序上相等。

[编辑] 参数

first1, last1	-	要检查的第一个元素范围
first2, last2	-	要检查的第二个元素范围
policy	-	要使用的执行策略。有关详细信息，请参阅执行策略。
comp	-	比较函数对象（即满足 Compare 要求的对象），如果第一个参数小于第二个参数则返回 true。比较函数的签名应等效于以下内容 bool cmp(const Type1& a, const Type2& b); 虽然签名不需要具有 const&，但函数不能修改传递给它的对象，并且必须能够接受类型（可能是常量）`Type1` 和 `Type2` 的所有值，而不管值类别（因此，Type1& 不允许，`Type1` 也不允许，除非对于 `Type1`，移动等效于复制(自 C++11 起)）。类型 Type1 和 Type2 必须能够使类型为 InputIt1 和 InputIt2 的对象解引用，然后隐式转换为 Type1 和 Type2。
类型要求
- `InputIt1, InputIt2` 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
- `ForwardIt1, ForwardIt2` 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。
- `Compare` 必须满足 Compare 的要求。

[edit] 返回值

如果第一个范围在词法上小于第二个范围，则为 true，否则为 false。

[edit] 复杂度

给定 $\scriptsize N_1$ $N 1$ 作为 std::distance(first1, last1) 和 $\scriptsize N_2$ $N 2$ 作为 std::distance(first2, last2)

1,2) 最多进行

2min(1,N 2)

次使用 operator< 的比较。

3,4) 最多进行

2min(N 1,N 2)

次比较函数 comp 的应用。

[edit] 异常

具有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载报告错误如下

如果作为算法的一部分调用的函数的执行抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，则调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为是实现定义的。
如果算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

[edit] 可能的实现

lexicographical_compare (1)

template<class InputIt1, class InputIt2>
bool lexicographical_compare(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                             InputIt2 first2, InputIt2 last2)
{
    for (; (first1 != last1) && (first2 != last2); ++first1, (void) ++first2)
    {
        if (*first1 < *first2)
            return true;
        if (*first2 < *first1)
            return false;
    }
 
    return (first1 == last1) && (first2 != last2);
}

lexicographical_compare (3)

template<class InputIt1, class InputIt2, class Compare>
bool lexicographical_compare(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                             InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp)
{
    for (; (first1 != last1) && (first2 != last2); ++first1, (void) ++first2)
    {
        if (comp(*first1, *first2))
            return true;
        if (comp(*first2, *first1))
            return false;
    }
 
    return (first1 == last1) && (first2 != last2);
}

[edit] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <random>
#include <vector>
 
void print(const std::vector<char>& v, auto suffix)
{
    for (char c : v)
        std::cout << c << ' ';
    std::cout << suffix;
}
 
int main()
{
    std::vector<char> v1{'a', 'b', 'c', 'd'};
    std::vector<char> v2{'a', 'b', 'c', 'd'};
 
    for (std::mt19937 g{std::random_device{}()};
         !std::lexicographical_compare(v1.begin(), v1.end(),
                                       v2.begin(), v2.end());)
    {
        print(v1, ">= ");
        print(v2, '\n');
 
        std::shuffle(v1.begin(), v1.end(), g);
        std::shuffle(v2.begin(), v2.end(), g);
    }
 
    print(v1, "<  ");
    print(v2, '\n');
}

可能的输出

a b c d >= a b c d 
d a b c >= c b d a 
b d a c >= a d c b 
a c d b <  c d a b

[edit] 缺陷报告

以下更改行为的缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布的行为	正确的行为
LWG 142	C++98	最多允许进行 $\scriptsize \min(N_1,N_2)$ $min(N 1,N 2)$ 次比较，但这是不可能的（等效性由 2 次比较确定）	将限制翻倍
LWG 1205	C++98	涉及空范围的词法比较的结果不清楚	澄清

[edit] 另请参阅

equal	确定两组元素是否相同 (函数模板) [edit]
lexicographical_compare_three_way (C++20)	使用三方比较比较两个范围 (函数模板) [edit]
ranges::lexicographical_compare (C++20)	如果一个范围在词法上小于另一个范围，则返回 true (niebloid)[edit]

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