# std::ranges::prev_permutation, std::ranges::prev_permutation_result

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定义于头文件 `<algorithm>` |  |
调用签名 |  |
template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity> requires std::sortable<I, Comp, Proj> constexpr ranges::prev_permutation_result<I> prev_permutation(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}); | (1) | (C++20 起)
template<ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity> requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr ranges::prev_permutation_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>> prev_permutation(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {}); | (2) | (C++20 起)
辅助类型 |  |
template<class I> using prev_permutation_result = ranges::in_found_result<I>; | (3) | (C++20 起)

1) 变换范围 `[first, last)` 到前一排列，其中所有排列的集合在词法上相对按照函数对象 `comp` 与投影函数对象 `proj` 定序。若存在“前一排列”则返回 {last, true} ；否则变换范围到词法上的末排列（如同用 ranges::sort(first, last, comp, proj); ranges::reverse(first, last); ），并返回 {last, false} 。
2) 同 (1) ，但以 `r` 为源范围，如同以 ranges::begin(r) 为 `first` 并以 ranges::end(r) 为 `last` 。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid ，即：

- 调用它们中的任何一者时不可指定显式模板实参。
- 它们无一对实参依赖查找可见。
- 在通常无限定查找寻找函数调用运算符左侧的名称找到它们之一时，它禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或以某些特殊编译器扩展实现。

### 参数

first, last | - | 要重排的元素范围
r | - | 要重排的元素范围
comp | - | 若第一参数小于第二个则返回 true 的比较函数对象
proj | - | 应用到元素的投影

### 返回值

1) 若新排列词法上小于旧者则为 ranges::prev_permutation_result<I>{last, true} 。若抵达首个排列并设置范围为末排列则为 ranges::prev_permutation_result<I>{last, false} 。
2) 同 (1) ，除了返回类型为 ranges::prev_permutation_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>> 。

### 异常

任何从迭代器操作或元素交换抛出的异常。

### 复杂度

至多交换 \(\scriptsize N/2\)N/2 次，其中 \(\scriptsize N\)N 在情况 (1) 中为 ranges::distance(first, last) ，在情况 (2) 中为 ranges::distance(r) 。在整个重排序列中，典型实现平均每次调用使用 3 次比较和 1.5 次交换。

### 注解

实现（例如 MSVC STL ）可能在迭代器类型实现 `contiguous_iterator` ，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。

### 可能的实现

    struct prev_permutation_fn {
      template<std::bidirectional_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
               class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity>
        requires std::sortable<I, Comp, Proj>
          constexpr ranges::prev_permutation_result<I>
            operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const {
                // 检查序列是否拥有至少二个元素
                if (first == last)
                    return {std::move(first), false};
                auto i {first};
                ++i;
                if (i == last)
                  return {std::move(i), false};
                auto i_last {ranges::next(first, last)};
                i = i_last;
                --i;
                // 主“重排”循环
                for (;;) {
                    auto i1 {i};
                    --i;
                    if (std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, *i1))) {
                        auto j {i_last};
                        while (!std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, *--j)))
                        { }
                        ranges::iter_swap(i, j);
                        ranges::reverse(i1, last);
                        return {std::move(i_last), true};
                    }
                    // 耗尽重排“空格”
                    if (i == first) {
                        ranges::reverse(first, last);
                        return {std::move(i_last), false};
                    }
                }
            }

      template<ranges::bidirectional_range R, class Comp = ranges::less,
               class Proj = std::identity>
        requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
          constexpr ranges::prev_permutation_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>>
            operator()(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const {
              return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r),
                             std::move(comp), std::move(proj));
            }
    };

    inline constexpr prev_permutation_fn prev_permutation{};

### 示例

    #include <algorithm>
    #include <array>
    #include <compare>
    #include <functional>
    #include <iostream>
    #include <string>

    struct S {
        char c;
        int i;
        auto operator<=>(const S&) const = default;
        friend std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const S& s) {
            return os << "{'" << s.c << "', " << s.i << "}";
        }
    };

    auto print = [](auto const& v, char term = ' ') {
        std::cout << "{ ";
        for (const auto& e: v) { std::cout << e << ' '; }
        std::cout << '}' << term;
    };

    int main()
    {
        std::cout << "Generate all permutations (iterators case):\n";
        std::string s{"cba"};
        do { print(s); } while(std::ranges::prev_permutation(s.begin(), s.end()).found);

        std::cout << "\n" "Generate all permutations (range case):\n";
        std::array a{'c', 'b', 'a'};
        do { print(a); } while(std::ranges::prev_permutation(a).found);

        std::cout << "\n" "Generate all permutations using comparator:\n";
        using namespace std::literals;
        std::array z{ "▁"s, "▄"s, "█"s };
        do { print(z); } while(std::ranges::prev_permutation(z, std::greater()).found);

        std::cout << "\n" "Generate all permutations using projection:\n";
        std::array<S, 3> r{ S{'C',1}, S{'B',2}, S{'A',3} };
        do { print(r, '\n'); }
        while(std::ranges::prev_permutation(r, {}, &S::c).found);
    }

输出：

    Generate all permutations (iterators case):
    { c b a } { c a b } { b c a } { b a c } { a c b } { a b c }
    Generate all permutations (range case):
    { c b a } { c a b } { b c a } { b a c } { a c b } { a b c }
    Generate all permutations using comparator:
    { ▁ ▄ █ } { ▁ █ ▄ } { ▄ ▁ █ } { ▄ █ ▁ } { █ ▁ ▄ } { █ ▄ ▁ }
    Generate all permutations using projection:
    { {'C', 1} {'B', 2} {'A', 3} }
    { {'C', 1} {'A', 3} {'B', 2} }
    { {'B', 2} {'C', 1} {'A', 3} }
    { {'B', 2} {'A', 3} {'C', 1} }
    { {'A', 3} {'C', 1} {'B', 2} }
    { {'A', 3} {'B', 2} {'C', 1} }

### 参阅

ranges::next_permutation (C++20) | 产生某个元素范围的按字典序下一个较大的排列 (niebloid)
ranges::is_permutation (C++20) | 确定一个序列是否为另一序列的重排 (niebloid)
next_permutation | 产生某个元素范围的按字典顺序的下一个较大的排列 (函数模板)
prev_permutation | 产生某个元素范围的按字典顺序的下一个较小的排列 (函数模板)
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)