C++11标准模板（STL）- 算法（std::rotate）

定义于头文件 <algorithm>

算法库提供大量用途的函数（例如查找、排序、计数、操作），它们在元素范围上操作。注意范围定义为 [first, last) ，其中 last 指代要查询或修改的最后元素的后一个元素。

旋转范围中的元素顺序

std::rotate

1) 进行元素范围上的左旋转。

具体而言， std::rotate 交换范围 [first, last) 中的元素，方式满足元素 n_first 成为新范围的首个元素，而 n_first - 1 成为最后元素。

此函数的前提条件是 [first, n_first) 和 [n_first, last) 为合法范围。

2) 同 (1) ，但按照 policy 执行。这些重载仅若 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 才参与重载决议。

参数

返回值

复杂度

与 first 和 last 间的距离成线性。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

• 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 为标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ，行为是实现定义的。
• 若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

可能的实现

template<class ForwardIt>
ForwardIt rotate(ForwardIt first, ForwardIt n_first, ForwardIt last)
{
   if(first == n_first) return last;
   if(n_first == last) return first;
 
   auto read      = n_first;
   auto write     = first;
   auto next_read = first; // "read" 撞击 "last" 时的读取位置
 
   while(read != last) {
      if(write == next_read) next_read = read; // 跟踪 "first" 所至
      std::iter_swap(write++, read++);
   }
 
   // 旋转剩余序列到位置中
   (rotate)(write, next_read, last);
   return write;
}

调用示例

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <vector>
#include <iterator>

using namespace std;

struct Cell
{
    int x;
    int y;

    Cell &operator +=(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{
    os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";
    return os;
}

int main()
{
    auto func1 = [](Cell & cell, const Cell & t)
    {
        cell += t;
        return cell;
    };

    Cell cell{99, 100};
    Cell t{2, 3};
    auto func2 = std::bind(func1, cell, t);

    vector<Cell> cells(8);
    std::generate(cells.begin(), cells.end(), func2);
    std::cout << "original :            ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;

    std::rotate(cells.begin(), cells.begin() + cells.size() / 3, cells.end());
    std::cout << "simple rotate left :  ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;

    std::rotate(cells.rbegin(), cells.rbegin() + cells.size() / 3, cells.rend());
    std::cout << "simple rotate right : ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;

    std::rotate(cells.rbegin(), cells.rbegin() + cells.size() / 3, cells.rend());
    std::cout << "simple rotate right : ";
    std::copy(cells.begin(), cells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

输出