std::ranges::is_permutation

在标头 `<algorithm>` 定义
调用签名
`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)	(C++20 起)
`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)	(C++20 起)

1) 若存在范围 [first1, last1) 中的元素的排列使得该范围等于 [first2, last2)（在应用对应的投影 Proj1 和 Proj2 后，并以 Pred 为比较器）则返回 true。否则返回 false。

2) 同 (1)，但以 r1 为第一源范围并以 r2 为第二源范围，如同以 ranges::begin(r1) 为 first1，以 ranges::end(r1) 为 last1，以 ranges::begin(r2) 为 first2，并以 ranges::end(r2) 为 last2。

此页面上描述的函数式实体是算法函数对象（非正式地称为 niebloid），即：

调用它们中的任何一个时不能显式指定模板实参。
它们都不对实参依赖查找可见。
在通过函数调用运算符左侧的名字进行无限定查找，找到它们之一时，禁止实参依赖查找。

参数

first1, last1	-	第一元素范围的迭代器-哨位对
first2, last2	-	第二元素范围的迭代器-哨位对
r1	-	第一元素 `range`
r2	-	第二元素 `range`
pred	-	应用到投影后元素的谓词
proj1	-	应用到第一范围中元素的投影
proj2	-	应用到第一范围中元素的投影

返回值

若范围 [first1, last1) 为 [first2, last2) 的重排列则为 true。

复杂度

至多应用 $\scriptsize \mathcal{O}(N^2)$ $O(N 2)$ 次谓词和每个投影，或若序列已经相等则恰好应用 $\scriptsize N$ $N$ 次，其中 $\scriptsize N$ $N$ 为 ranges::distance(first1, last1)。然而若 ranges::distance(first1, last1) != ranges::distance(first2, last2)，则不应用谓词和投影。

注解

排列关系是等价关系。

ranges::is_permutation 可以用于测试，比如检查诸如排序、混洗、划分等重排算法的正确性。若 p 为原序列而 q 是“改动后”的序列，则 ranges::is_permutation(p, q) == true 表示构成 q 的元素与 p 的“相同”（可能经过重排）。

可能的实现

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
    {
        // 跳过公共前缀
        auto ret = std::ranges::mismatch(first1, last1, first2, last2,
                                         std::ref(pred), std::ref(proj1), std::ref(proj2));
        first1 = ret.in1, first2 = ret.in2;

        // 在剩余部分迭代，统计每个来自 [first1, last1) 中的元素在 [first2, last2) 中出现多少次
        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; // 已检查过此 *i

            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{};

示例

运行此代码

#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 },  // 第一范围
            std::array{ 'F', 'E', 'C', 'B', 'D' },  // 第二范围
            [](int x, int y) { return abs(x) == abs(y); }, // 谓词
            [](int x) { return x + 10; },           // 第一范围的投影
            [](char y) { return int(y - 'A'); })    // 第二范围的投影
        << '\n';
}

输出：

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

参阅

ranges::next_permutation (C++20)	生成元素范围的下一个字典序更大的排列 (算法函数对象)
ranges::prev_permutation (C++20)	生成元素范围的下一个字典序更小的排列 (算法函数对象)
is_permutation (C++11)	判断一个序列是否为另一个序列的排列 (函数模板)
next_permutation	生成元素范围的下一个字典序更大的排列 (函数模板)
prev_permutation	生成元素范围的下一个字典序更小的排列 (函数模板)
equivalence_relation (C++20)	指定 `relation` 施加等价关系 (概念)

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