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std::is_permutation

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Definiert in Header <algorithm>
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                     ForwardIt2 first2 );
(1) (seit C++11)
(constexpr seit C++20)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2,
          class BinaryPredicate >
bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                     ForwardIt2 first2, BinaryPredicate p );
(2) (seit C++11)
(constexpr seit C++20)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                     ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );
(3) (seit C++14)
(constexpr seit C++20)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2,
          class BinaryPredicate >
bool is_permutation( ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                     ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,
                     BinaryPredicate p );
(4) (seit C++14)
(constexpr seit C++20)

Überprüft, ob [first1, last1) eine Permutation eines Bereichs ist, der bei first2 beginnt:

  • Für die Überladungen (1,2) hat der zweite Bereich std::distance(first1, last1) Elemente.
  • Für die Überladungen (3,4) ist der zweite Bereich [first2, last2).
1,3) Elemente werden mit operator== verglichen.
2,4) Elemente werden mit dem gegebenen binären Prädikat p verglichen.

Wenn ForwardIt1 und ForwardIt2 unterschiedliche Werttypen haben, ist das Programm fehlerhaft.

Wenn die Vergleichsfunktion keine Äquivalenzrelation ist, ist das Verhalten undefiniert.

Parameter

first1, last1 - das Paar der Iteratoren, das den ersten Bereich der zu vergleichenden Elemente definiert
first2, last2 - das Paar der Iteratoren, das den zweiten Bereich der zu vergleichenden Elemente definiert
p - binäres Prädikat, das ​true zurückgibt, wenn die Elemente als gleich behandelt werden sollen.

Die Signatur der Prädikatfunktion sollte der folgenden entsprechen:

bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b);

Während die Signatur nicht const & haben muss, darf die Funktion die ihr übergebenen Objekte nicht verändern und muss alle Werte des Typs (möglicherweise const) Type1 und Type2 unabhängig von der Wertkategorie akzeptieren (daher ist Type1 & nicht erlaubt, auch nicht Type1 außer wenn für Type1 eine Verschiebung einer Kopie entspricht(seit C++11)).
Die Typen Type1 und Type2 müssen so sein, dass Objekte der Typen InputIt1 und InputIt2 dereferenziert und dann implizit in Type1 bzw. Type2 konvertiert werden können. ​

Typanforderungen
-
ForwardIt1, ForwardIt2 muss die Anforderungen von LegacyForwardIterator erfüllen.

Rückgabewert

true wenn der Bereich [first1, last1) eine Permutation des Bereichs [first2, last2) ist, false andernfalls.

Komplexität

Gegeben N als std::distance(first1, last1):

1) Genau N Vergleiche mit operator== wenn die beiden Bereiche gleich sind, andernfalls O(N2
)
Vergleiche im schlechtesten Fall.
2) Genau N Anwendungen des Prädikats p wenn die beiden Bereiche gleich sind, andernfalls O(N2
)
Anwendungen im schlechtesten Fall.
3,4) Wenn ForwardIt1 und ForwardIt2 beide LegacyRandomAccessIterator sind und last1 - first1 != last2 - first2 ist true, werden keine Vergleiche durchgeführt.
Andernfalls:
3) Genau N Vergleiche mit operator== wenn die beiden Bereiche gleich sind, andernfalls O(N2
)
Vergleiche im schlechtesten Fall.
4) Genau N Anwendungen des Prädikats p wenn die beiden Bereiche gleich sind, andernfalls O(N2
)
Anwendungen im schlechtesten Fall.

Mögliche Implementierung

template<class ForwardIt1, class ForwardIt2>
bool is_permutation(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                    ForwardIt2 d_first)
{
    // skip common prefix
    std::tie(first, d_first) = std::mismatch(first, last, d_first);
    
    // iterate over the rest, counting how many times each element
    // from [first, last) appears in [d_first, d_last)
    if (first != last)
    {
        ForwardIt2 d_last = std::next(d_first, std::distance(first, last));
        for (ForwardIt1 i = first; i != last; ++i)
        {
            if (i != std::find(first, i, *i))
                continue; // this *i has been checked
            
            auto m = std::count(d_first, d_last, *i);
            if (m == 0 || std::count(i, last, *i) != m)
                return false;
        }
    }
    return true;
}

Hinweis

Die std::is_permutation kann beim Testen verwendet werden, nämlich zur Überprüfung der Korrektheit von umordnenden Algorithmen (z. B. Sortieren, Mischen, Partitionieren). Wenn x ein ursprünglicher Bereich ist und y ein permutierter Bereich, dann bedeutet std::is_permutation(x, y) == true, dass y aus "denselben" Elementen besteht, möglicherweise an anderen Positionen.

Beispiel

#include <algorithm>
#include <iostream>

template<typename Os, typename V>
Os& operator<<(Os& os, const V& v)
{
    os << "{ ";
    for (const auto& e : v)
        os << e << ' ';
    return os << '}';
}

int main()
{
    static constexpr auto v1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    static constexpr auto v2 = {3, 5, 4, 1, 2};
    static constexpr auto v3 = {3, 5, 4, 1, 1};
    
    std::cout << v2 << " is a permutation of " << v1 << ": " << std::boolalpha
              << std::is_permutation(v1.begin(), v1.end(), v2.begin()) << '\n'
              << v3 << " is a permutation of " << v1 << ": "
              << std::is_permutation(v1.begin(), v1.end(), v3.begin()) << '\n';
}

Ausgabe:

{ 3 5 4 1 2 } is a permutation of { 1 2 3 4 5 }: true
{ 3 5 4 1 1 } is a permutation of { 1 2 3 4 5 }: false

Siehe auch

erzeugt die nächstgrößere lexikografische Permutation eines Bereichs von Elementen
(Funktionsschablone & Algorithmusfunktionsobjekt)
erzeugt die vorherige kleinere lexikografische Permutation eines Bereichs von Elementen
(Funktionsschablone & Algorithmusfunktionsobjekt)
spezifiziert, dass eine Relation eine Äquivalenzrelation auferlegt
(Konzept)
bestimmt, ob eine Sequenz eine Permutation einer anderen Sequenz ist
(Algorithmusfunktionsobjekt)