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std::ranges::is_permutation

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Rückgabetypen
 
Definiert in Header <algorithm>
Aufruf-Signatur
template< std::forward_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,

          std::forward_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
          std::indirect_equivalence_relation<std::projected<I1, Proj1>,
                                             std::projected<I2, Proj2>>
                                                 Pred = ranges::equal_to >
constexpr bool
    is_permutation( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, Pred pred = {},

                    Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(1) (seit C++20)
template< ranges::forward_range R1, ranges::forward_range R2,

          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
          std::indirect_equivalence_relation<
              std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
              std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>
                  Pred = ranges::equal_to >
constexpr bool
    is_permutation( R1&& r1, R2&& r2, Pred pred = {},

                    Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(2) (seit C++20)
1) Gibt true zurück, wenn es eine Permutation der Elemente im Bereich [first1last1) gibt, die den Bereich gleich dem Bereich [first2last2) macht (nach Anwendung der entsprechenden Projektionen Proj1, Proj2 und unter Verwendung des binären Prädikats Pred als Vergleich). Andernfalls wird false zurückgegeben.
2) Entspricht (1), verwendet jedoch r1 als ersten Quellbereich und r2 als zweiten Quellbereich, als ob ranges::begin(r1) als first1, ranges::end(r1) als last1, ranges::begin(r2) als first2 und ranges::end(r2) als last2 verwendet würden.

Die auf dieser Seite beschriebenen funktionsähnlichen Entitäten sind Algorithmus-Funktionsobjekte (informell als niebloids bekannt), d.h.

Inhalt

[bearbeiten] Parameter

first1, last1 - das Iterator-Sentinel-Paar, das den ersten Bereich von Elementen definiert
first2, last2 - das Iterator-Sentinel-Paar, das den zweiten Bereich von Elementen definiert
r1 - der erste Bereich der Elemente
r2 - der zweite Bereich der Elemente
pred - Prädikat, das auf die projizierten Elemente angewendet wird
proj1 - Projektion, die auf die Elemente im ersten Bereich angewendet wird
proj2 - Projektion, die auf die Elemente im zweiten Bereich angewendet wird

[bearbeiten] Rückgabewert

true, wenn der Bereich [first1last1) eine Permutation des Bereichs [first2last2) ist.

[bearbeiten] Komplexität

Höchstens O(N2) Anwendungen des Prädikats und jeder Projektion, oder exakt N, wenn die Sequenzen bereits gleich sind, wobei N ranges::distance(first1, last1) ist. Wenn jedoch ranges::distance(first1, last1) != ranges::distance(first2, last2), werden keine Anwendungen des Prädikats und der Projektionen durchgeführt.

[bearbeiten] Anmerkungen

Die Permutationsrelation ist eine Äquivalenzrelation.

ranges::is_permutation kann zum Testen verwendet werden, z. B. um die Korrektheit von Umsortieralgorithmen wie Sortieren, Mischen oder Partitionieren zu überprüfen. Wenn p eine ursprüngliche Sequenz und q eine "mutierte" Sequenz ist, dann bedeutet ranges::is_permutation(p, q) == true, dass q aus "denselben" Elementen (möglicherweise permutiert) wie p besteht.

[bearbeiten] Mögliche Implementierung

struct is_permutation_fn
{
    template<std::forward_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
             std::forward_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
             std::indirect_equivalence_relation<std::projected<I1, Proj1>,
                                                std::projected<I2, Proj2>>
                                                    Pred = ranges::equal_to>
    constexpr bool operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                              Pred pred = {}, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        // skip common prefix
        auto ret = std::ranges::mismatch(first1, last1, first2, last2,
                                         std::ref(pred), std::ref(proj1), std::ref(proj2));
        first1 = ret.in1, first2 = ret.in2;
 
        // iterate over the rest, counting how many times each element
        // from [first1, last1) appears in [first2, last2)
        for (auto i {first1}; i != last1; ++i)
        {
            const auto i_proj {std::invoke(proj1, *i)};
            auto i_cmp = [&]<typename T>(T&& t)
            { 
                return std::invoke(pred, i_proj, std::forward<T>(t));
            };
 
            if (i != ranges::find_if(first1, i, i_cmp, proj1))
                continue; // this *i has been checked
 
            if (const auto m {ranges::count_if(first2, last2, i_cmp, proj2)};
                m == 0 or m != ranges::count_if(i, last1, i_cmp, proj1))
                return false;
        }
        return true;
    }
 
    template<ranges::forward_range R1, ranges::forward_range R2,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity,
             std::indirect_equivalence_relation<
                 std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
                 std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>
                     Pred = ranges::equal_to>
    constexpr bool operator()(R1&& r1, R2&& r2, Pred pred = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r1), ranges::end(r1),
                       ranges::begin(r2), ranges::end(r2),
                       std::move(pred), std::move(proj1), std::move(proj2));
    }
};
 
inline constexpr is_permutation_fn is_permutation {};

[bearbeiten] Beispiel

#include <algorithm>
#include <array>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <ranges>
 
auto& operator<<(auto& os, std::ranges::forward_range auto const& v)
{
    os << "{ ";
    for (const auto& e : v)
        os << e << ' ';
    return os << "}";
}
 
int main()
{
    static constexpr auto r1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    static constexpr auto r2 = {3, 5, 4, 1, 2};
    static constexpr auto r3 = {3, 5, 4, 1, 1};
 
    static_assert(
        std::ranges::is_permutation(r1, r1) &&
        std::ranges::is_permutation(r1, r2) &&
        std::ranges::is_permutation(r2, r1) &&
        std::ranges::is_permutation(r1.begin(), r1.end(), r2.begin(), r2.end()));
 
    std::cout
        << std::boolalpha
        << "is_permutation(" << r1 << ", " << r2 << "): "
        << std::ranges::is_permutation(r1, r2) << '\n'
        << "is_permutation(" << r1 << ", " << r3 << "): "
        << std::ranges::is_permutation(r1, r3) << '\n'
 
        << "is_permutation with custom predicate and projections: "
        << std::ranges::is_permutation(
            std::array {-14, -11, -13, -15, -12},  // 1st range
            std::array {'F', 'E', 'C', 'B', 'D'},  // 2nd range
            [](int x, int y) { return abs(x) == abs(y); }, // predicate
            [](int x) { return x + 10; },          // projection for 1st range
            [](char y) { return int(y - 'A'); })   // projection for 2nd range
        << '\n';
}

Ausgabe

is_permutation({ 1 2 3 4 5 }, { 3 5 4 1 2 }): true
is_permutation({ 1 2 3 4 5 }, { 3 5 4 1 1 }): false
is_permutation with custom predicate and projections: true

[bearbeiten] Siehe auch

erzeugt die nächstgrößere lexikographische Permutation eines Bereichs von Elementen
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[bearbeiten]
erzeugt die nächstkleinere lexikographische Permutation eines Bereichs von Elementen
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[bearbeiten]
bestimmt, ob eine Sequenz eine Permutation einer anderen Sequenz ist
(Funktionsvorlage) [editieren]
erzeugt die nächstgrößere lexikographische Permutation eines Bereichs von Elementen
(Funktionsvorlage) [editieren]
erzeugt die nächstkleinere lexikographische Permutation eines Bereichs von Elementen
(Funktionsvorlage) [editieren]
gibt an, dass eine Relation eine Äquivalenzrelation darstellt
(Konzept) [bearbeiten]