std::next_permutation

在头文件 `<algorithm>` 中定义
template< class BidirIt > bool next_permutation( BidirIt first, BidirIt last );	(1)	(自 C++20 起为 constexpr)
template< class BidirIt, class Compare > bool next_permutation( BidirIt first, BidirIt last, Compare comp );	(2)	(自 C++20 起为 constexpr)

将范围 [first, last) 转换为下一个排列。如果存在这样的“下一个排列”，则返回 true；否则将范围转换为字典序最小的排列（如同使用 std::sort）并返回 false。

1) 所有排列的集合相对于 operator<(直到 C++20)std::less{}(自 C++20 起) 按字典序排序。

2) 所有排列的集合相对于 comp 按字典序排序。

如果 *first 的类型不是可交换的(直到 C++11)BidirIt 不是值可交换的(自 C++11 起)，则行为未定义。

[编辑] 参数

first, last	-	要排列的元素范围
comp	-	比较函数对象（即满足比较要求的对象），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，无论其值类别如何（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` 必须是这样的：`BidirIt` 类型对象可以取消引用，然后隐式转换为它们两者。
类型要求
- `BidirIt` 必须满足传统双向迭代器的要求。

[编辑] 返回值

如果新的排列在字典序上大于旧的，则为 true。如果到达最后一个排列并且范围重置为第一个排列，则为 false。

[编辑] 复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first, last)

1,2) 最多

N 2

次交换。

[编辑] 异常

从迭代器操作或元素交换中抛出的任何异常。

[编辑] 可能的实现

template<class BidirIt>
bool next_permutation(BidirIt first, BidirIt last)
{
    auto r_first = std::make_reverse_iterator(last);
    auto r_last = std::make_reverse_iterator(first);
    auto left = std::is_sorted_until(r_first, r_last);
 
    if (left != r_last)
    {
        auto right = std::upper_bound(r_first, left, *left);
        std::iter_swap(left, right);
    }
 
    std::reverse(left.base(), last);
    return left != r_last;
}

[编辑] 备注

平均而言，在整个排列序列中，典型的实现每次调用使用大约 3 次比较和 1.5 次交换。

实现（例如 MSVC STL）可以启用向量化，当迭代器类型满足 LegacyContiguousIterator 并且交换其值类型既不调用非平凡的特殊成员函数也不调用 ADL 找到的 swap。

[编辑] 示例

以下代码打印字符串 "aba" 的所有三个排列。

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
 
int main()
{
    std::string s = "aba";
 
    do
    {
        std::cout << s << '\n';
    }
    while (std::next_permutation(s.begin(), s.end()));
 
    std::cout << s << '\n';
}

输出

aba
baa
aab

[编辑] 另请参见

is_permutation (C++11)	确定一个序列是否为另一个序列的排列 (函数模板) [编辑]
prev_permutation	生成一系列元素的下一个较小的词典序排列 (函数模板) [编辑]
ranges::next_permutation (C++20)	生成一系列元素的下一个更大的词典序排列 (niebloid)[编辑]

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