std::rotate

定义于头文件 `<algorithm>`
template< class ForwardIt > ForwardIt rotate( ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last );	(1)	(constexpr since C++20)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt > ForwardIt rotate( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last );	(2)	(since C++17)

1) 对元素范围执行左旋转。

具体而言，std::rotate 以如下方式交换范围 [first, last) 中的元素：范围 [first, middle) 中的元素被放置在范围 [middle, last) 中的元素之后，同时保持两个范围内元素的顺序。

2) 与 (1) 相同，但根据 policy 执行。

此重载仅在满足以下所有条件时才参与重载决议

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)

如果满足以下任何条件，则行为未定义

[first, middle) 或 [middle, last) 不是有效范围。

*first 的类型不是可交换 (Swappable)。	(until C++11)
`ForwardIt` 不是值可交换 (ValueSwappable)。 first 的类型不是可移动构造 (MoveConstructible)。 first 的类型不是可移动赋值 (MoveAssignable)。	(since C++11)

[编辑] 参数

first, last	-	定义要旋转的元素范围的迭代器对
middle	-	应出现在旋转范围开始处的元素
policy	-	要使用的执行策略
类型要求
- `ForwardIt` 必须满足遗留前向迭代器 (LegacyForwardIterator) 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) 的第 th 个 first 的后继迭代器。

[编辑] 复杂度

最多 std::distance(first, last) 次交换。

[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

如果在作为算法一部分调用的函数的执行中抛出异常，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

另请参见 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] 注解

如果 ForwardIt 满足遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 或（更好）遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator)，则 std::rotate 在常见实现上具有更好的效率。

当迭代器类型满足遗留连续迭代器 (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 发现的 swap 时，实现（例如 MSVC STL）可能会启用向量化。

[编辑] 示例

std::rotate 是许多算法中的常见构建块。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 488	C++98	未返回由 first 指向的元素的新位置	已返回

[编辑] 参见

rotate_copy	复制和旋转元素范围 (函数模板) [编辑]
ranges::rotate (C++20)	旋转范围中元素的顺序 (算法函数对象)[编辑]

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