std::lexicographical_compare

定义于头文件 `<algorithm>`
template< class InputIt1, class InputIt2 > bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2 );	(1)	(constexpr since C++20)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2 > bool lexicographical_compare( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );	(2)	(since C++17)
template< class InputIt1, class InputIt2, class Compare > bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp );	(3)	(constexpr since C++20)
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)	(since C++17)

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。这些重载仅在满足以下所有条件时才参与重载解析

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(until C++20)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(since C++20)

字典序比较是具有以下属性的操作

逐元素比较两个范围。
第一个不匹配的元素定义哪个范围在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，则较短的范围在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，则这两个范围在字典序上相等。
空范围在字典序上小于任何非空范围。
两个空范围在字典序上相等。

first1, last1	-	定义要检查的第一个范围的元素对的迭代器
first2, last2	-	定义要检查的第二个范围的元素对的迭代器
policy	-	要使用的执行策略
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&，但该函数不得修改传递给它的对象，并且必须能够接受类型为（可能是 const）`Type1` 和 `Type2` 的所有值，而与值类别无关（因此，不允许使用 Type1&，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 必须是这样的类型，以至于类型为 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
- `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。

[编辑] 返回值

如果第一个范围在字典序上小于第二个范围，则返回 true，否则返回 false。

[编辑] 复杂度

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

1,2) 最多

2min(1,N 2)

次使用 operator< 的比较。

3,4) 最多

2min(N 1,N 2)

次应用比较函数 comp。

[编辑] 异常

具有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载按如下方式报告错误

如果作为算法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。

[编辑] 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);
}

[编辑] 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

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布行为	正确行为
LWG 142	C++98	最多允许 $\scriptsize \min(N_1,N_2)$ $min(N 1,N 2)$ 次比较，但这是不可能的（等价性由 2 次比较确定）	将限制加倍
LWG 1205	C++98	涉及空范围的字典序比较结果不明确	已明确

[编辑] 参见

equal	确定两组元素是否相同 (函数模板) [编辑]
lexicographical_compare_three_way (C++20)	使用三向比较比较两个范围 (函数模板) [编辑]
ranges::lexicographical_compare (C++20)	如果一个范围在字典序上小于另一个范围，则返回 true (算法函数对象)[编辑]

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