std::rotate

在头文件 `<algorithm>` 中定义
template< class ForwardIt > ForwardIt rotate( ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last );	(1)	(从 C++20 开始为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt > ForwardIt rotate( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last );	(2)	(从 C++17 开始)

1) 对一组元素进行左旋转。

具体来说，std::rotate 交换范围 [first, last) 中的元素，使 [first, middle) 中的元素放在 [middle, last) 中的元素之后，同时保持两个范围中元素的顺序。

2) 与 (1) 相同，但根据 policy 执行。

此重载仅在以下条件满足时参与重载解析

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(直到 C++20)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(从 C++20 开始)

如果满足以下任何条件，则行为未定义

[first, middle) 或 [middle, last) 不是一个有效范围。

*first 的类型不是可交换的。	(直到 C++11)
`ForwardIt` 不是值可交换的。 first 的类型不是可移动构造的。 first 的类型不是可移动赋值的。	(从 C++11 开始)

[编辑] 参数

first	-	原始范围的开始
middle	-	应该出现在旋转范围开头的元素
last	-	原始范围的结束
policy	-	要使用的执行策略。有关详细信息，请参见执行策略。
类型要求
- `ForwardIt` 必须满足遗留前向迭代器的要求。

[编辑] 返回值

指向最初由 *first 引用的元素的迭代器，即 std::distance(middle, last)
th first 的下一个迭代器。

[编辑] 复杂度

最多 std::distance(first, last) 次交换。

[编辑] 异常

带名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载函数会报告以下错误。

如果作为算法一部分调用的函数执行过程中抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，则会调用 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，则会抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 可能的实现

另请参阅 libstdc++、libc++ 和 MSVC STL 中的实现。

template<class ForwardIt>
constexpr // since C++20
ForwardIt rotate(ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last)
{
    if (first == middle)
        return last;
 
    if (middle == last)
        return first;
 
    ForwardIt write = first;
    ForwardIt next_read = first; // read position for when “read” hits “last”
 
    for (ForwardIt read = middle; read != last; ++write, ++read)
    {
        if (write == next_read)
            next_read = read; // track where “first” went
        std::iter_swap(write, read);
    }
 
    // rotate the remaining sequence into place
    rotate(write, next_read, last);
    return write;
}

[编辑] 注释

如果 ForwardIt 满足 LegacyBidirectionalIterator 或（更好的是）LegacyRandomAccessIterator，则 std::rotate 在常见实现中具有更好的效率。

实现（例如 MSVC STL）可能会在迭代器类型满足 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 时启用向量化。

[编辑] 示例

std::rotate 是许多算法中常见的构建块。此示例演示了插入排序。

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
 
auto print = [](const auto remark, const auto& v)
{
    std::cout << remark;
    for (auto n : v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
};
 
int main()
{
    std::vector<int> v{2, 4, 2, 0, 5, 10, 7, 3, 7, 1};
    print("before sort:\t\t", v);
 
    // insertion sort
    for (auto i = v.begin(); i != v.end(); ++i)
        std::rotate(std::upper_bound(v.begin(), i, *i), i, i + 1);
    print("after sort:\t\t", v);
 
    // simple rotation to the left
    std::rotate(v.begin(), v.begin() + 1, v.end());
    print("simple rotate left:\t", v);
 
    // simple rotation to the right
    std::rotate(v.rbegin(), v.rbegin() + 1, v.rend());
    print("simple rotate right:\t", v);
}

输出

before sort:		2 4 2 0 5 10 7 3 7 1
after sort:		0 1 2 2 3 4 5 7 7 10
simple rotate left:	1 2 2 3 4 5 7 7 10 0
simple rotate right:	0 1 2 2 3 4 5 7 7 10

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更缺陷报告已追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布的行为	正确行为
LWG 488	C++98	没有返回由 first 指向的元素的新位置	已返回

[编辑] 另请参阅

rotate_copy	复制并旋转元素范围 (函数模板) [编辑]
ranges::rotate (C++20)	旋转范围内的元素顺序 (niebloid)[编辑]

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