std::ranges::next_permutation, std::ranges::next_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 next_permutation_result<I> next_permutation( I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} );	(1)	(since C++20)
template< ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr next_permutation_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>> next_permutation( R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {} );	(2)	(since C++20)
辅助类型
template< class I > using next_permutation_result = ranges::in_found_result<I>;	(3)	(since C++20)

1) 将范围 [first, last) 转换为下一个排列，其中所有排列的集合相对于二元比较函数对象 comp 和投影函数对象 proj 以字典序排序。如果存在这样的“下一个排列”，则返回 {last, true}；否则，将范围转换为字典序上的第一个排列，如同通过 ranges::sort(first, last, comp, proj)，并返回 {last, false}。

2) 与 (1) 相同，但使用 r 作为源范围，如同使用 ranges::begin(r) 作为 first，以及 ranges::end(r) 作为 last。

此页面上描述的类函数实体是 算法函数对象（非正式地称为 niebloids），即

当调用它们中的任何一个时，不能指定显式模板实参列表。
它们中没有一个对实参依赖查找可见。
当通过普通非限定查找将它们中的任何一个作为函数调用运算符左侧的名称找到时，实参依赖查找会被抑制。

struct next_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::next_permutation_result<I>
        operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        // check that the sequence has at least two elements
        if (first == last)
            return {std::move(first), false};
        I i_last{ranges::next(first, last)};
        I i{i_last};
        if (first == --i)
            return {std::move(i_last), false};
        // main "permutating" loop
        for (;;)
        {
            I i1{i};
            if (std::invoke(comp, std::invoke(proj, *--i), std::invoke(proj, *i1)))
            {
                I j{i_last};
                while (!std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, *--j)))
                {}
                std::iter_swap(i, j);
                std::reverse(i1, i_last);
                return {std::move(i_last), true};
            }
            // permutation "space" is exhausted
            if (i == first)
            {
                std::reverse(first, i_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::next_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 next_permutation_fn next_permutation {};

[编辑] 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{"abc"};
    do
    {
        print(s);
    }
    while (std::ranges::next_permutation(s.begin(), s.end()).found);
 
    std::cout << "\n" "Generate all permutations (range case):\n";
    std::array a{'a', 'b', 'c'};
    do
    {
        print(a);
    }
    while (std::ranges::next_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::next_permutation(z, std::greater()).found);
 
    std::cout << "\n" "Generate all permutations using projection:\n";
    std::array<S, 3> r{S{'A',3}, S{'B',2}, S{'C',1}};
    do
    {
        print(r, '\n');
    }
    while (std::ranges::next_permutation(r, {}, &S::c).found);
}

输出

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

[编辑] 参见

ranges::prev_permutation (C++20)	生成一个元素范围的下一个更小的字典序排列 (算法函数对象)[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]
next_permutation	生成一个元素范围的下一个更大的字典序排列 (函数模板) [编辑]
prev_permutation	生成一个元素范围的下一个更小的字典序排列 (函数模板) [编辑]
is_permutation (C++11)	确定一个序列是否是另一个序列的排列 (函数模板) [编辑]

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文本处理库
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输入/输出库
文件系统库 (C++17)
并发支持库 (C++11)
执行控制库 (C++26)
技术规范
符号索引
外部库

first, last	-	定义要排列的元素范围的迭代器-哨位对
r	-	要排列的元素`range`
comp	-	比较函数对象，如果第一个参数小于第二个参数，则返回 true
proj	-	要应用于元素的投影

cppreference.cn

命名空间

变体

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操作

std::ranges::next_permutation, std::ranges::next_permutation_result

目录

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