std::next_permutation

来自cppreference.com
 
C++
 
算法库
受约束算法及范围上的算法 (C++20)
包含算法例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
执行策略 (C++17)
排序和相关操作
划分操作
排序操作
二分搜索操作（在已划分范围上）
集合操作（在有序范围上）
归并操作（在有序范围上）
堆操作
最小/最大操作
(C++11)
(C++17)
字典序比较操作
(C++20)
排列操作
C 库

数值运算
(C++11)                       
在未初始化内存上的操作
 
<tbody> </tbody>
在标头 <algorithm> 定义
template< class BidirIt > bool next_permutation( BidirIt first, BidirIt last );
 (1) (C++20 起为 constexpr)
template< class BidirIt, class Compare > bool next_permutation( BidirIt first, BidirIt last, Compare comp );
 (2) (C++20 起为 constexpr)

将范围 [first, last) 变换为下个排列。这种排列存在时返回 true，否则将范围变换为首个排列（如同用 std::sort）并返回 false。

1) 所有排列的集合按相对于 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 的字典序排序。
2) 所有排列的集合按相对于 comp 的字典序排序。

如果 *first 的类型不可交换 (Swappable) (C++11 前)BidirIt 不可交换值 (ValueSwappable) (C++11 起)，那么行为未定义。

参数

first, last - 要重排的元素范围的迭代器对
comp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个实参小于 第二个，则返回 ​true。

比较函数的签名应等价于如下：

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

虽然签名不必有 const&，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须能够接受（可有 const 限定的）类型 Type1 与 Type2 的所有值，与值类别无关（从而不允许 Type1 &，也不允许 Type1，除非 Type1 的移动等价于复制(C++11 起)）。
类型 Type1 与 Type2 必须使得 BidirIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
BidirIt 必须满足老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 。

返回值

新排列按字典序大于旧排列时返回 true。抵达最后排列并重置范围为首个排列时返回 false。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1,2) 最多交换
N
2
 次。

异常

从迭代器操作或元素交换抛出的任何异常。

可能的实现

template<class BidirIt>
bool next_permutation(BidirIt first, BidirIt last)
{
    auto r_first = std::make_reverse_iterator(last);
    auto r_last = std::make_reverse_iterator(first);
    auto left = std::is_sorted_until(r_first, r_last);
    
    if (left != r_last)
    {
        auto right = std::upper_bound(r_first, left, *left);
        std::iter_swap(left, right);
    }
    
    std::reverse(left.base(), last);
    return left != r_last;
}

注解

典型实现在排列的整个序列上，平均每次调用使用约 3 次比较和 1.5 次交换。

实现（例如 MSVC STL ）可能在迭代器类型满足老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ，并且交换其值类型不调用非平凡的特殊成员函数或 ADL 所找到的 swap 时启用向量化。

示例

下列代码打印字符串 "aba" 的全部三种排列。

运行此代码
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    std::string s = "aba";
    
    do
    {
        std::cout << s << '\n';
    }
    while (std::next_permutation(s.begin(), s.end()));
    
    std::cout << s << '\n';
}

输出： 

aba
baa
aab

参阅

(C++11)
 判断一个序列是否为另一个序列的排列
(函数模板) [编辑]
生成元素范围的下一个字典序更小的排列
(函数模板) [编辑]
(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) [编辑]