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std::lexicographical_compare

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(C++11)
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定义于头文件 <algorithm>
template< class InputIt1, class InputIt2 >
bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                              InputIt2 first2, InputIt2 last2 );
(1) (从 C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
bool lexicographical_compare( ExecutionPolicy&& policy,
                              ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                              ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );
(2) (C++17 起)
template< class InputIt1, class InputIt2, class Compare >
bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                              InputIt2 first2, InputIt2 last2,
                              Compare comp );
(3) (从 C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class Compare >
bool lexicographical_compare( ExecutionPolicy&& policy,
                              ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
                              ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2,
                              Compare comp );
(4) (C++17 起)

检查第一个范围 [first1, last1) 是否按字典序 小于 第二个范围 [first2, last2)。

1) 元素通过 operator< 进行比较。
3) 元素通过给定的二元比较函数 comp 进行比较。
2,4) 同 (1,3),但按照 policy 执行。这些重载只有在以下表达式的值为 true 时才会参与重载决议:

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(至 C++20)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 起)

字典序比较是具有以下属性的操作:

  • 两个范围逐元素进行比较。
  • 第一个不匹配的元素定义哪个范围按字典序 小于 或 大于 另一个。
  • 如果一个范围是另一个的前缀,则较短的范围按字典序 小于 另一个。
  • 如果两个范围具有等价元素且长度相同,则这两个范围按字典序 相等。
  • 空范围按字典序 小于 任何非空范围。
  • 两个空范围按字典序 相等。

参数

first1, last1 - 定义待检验元素第一个 范围 的迭代器对
first2, last2 - 定义待检验元素第二个 范围 的迭代器对
policy - 使用的 执行策略
comp - 比较函数对象(即满足 Compare 要求的对象),当第一个参数 小于 第二个时返回 true 。

比较函数的签名应等价于如下形式:

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

虽然签名不需要包含 const & ,但函数不得修改传递给它的对象,且必须能接受所有(可能为const的) Type1 与 Type2 类型的值,无论其 值类别 为何(因此不允许 Type1 & ,也不允许 Type1 ,除非对于 Type1 类型移动操作与拷贝操作等效 (C++11 起) )。
类型 Type1 与 Type2 必须使得 InputIt1 与 InputIt2 类型的对象在解引用后能隐式转换到这两个类型。

类型要求
-
InputIt1, InputIt2 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。
-
Compare 必须满足 Compare 的要求。

返回值

若第一个范围按字典序 小于 第二个范围,则为 true ,否则为 false 。

复杂度

给定 N 1 为 std:: distance ( first1, last1 ) 且 N 2 为 std:: distance ( first2, last2 ) :

1,2) 最多使用 operator < 进行 2min( 1 ,N 2 ) 次比较。
3,4) 最多 2min(N 1 ,N 2 ) 次比较函数 comp 的应用。

异常

带有名为 ExecutionPolicy 模板参数的重载按以下方式报告错误:

  • 如果作为算法一部分调用的函数执行抛出异常,且 ExecutionPolicy 是某个 标准策略 ,则调用 std::terminate 。对于其他任何 ExecutionPolicy ,其行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存,则抛出 std::bad_alloc 。

可能的实现

字典序比较 (1)
template<class InputIt1, class InputIt2>
bool lexicographical_compare(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                             InputIt2 first2, InputIt2 last2)
{
    for (; (first1 != last1) && (first2 != last2); ++first1, (void) ++first2)
    {
        if (*first1 < *first2)
            return true;
        if (*first2 < *first1)
            return false;
    }
    return (first1 == last1) && (first2 != last2);
}
字典序比较 (3)
template<class InputIt1, class InputIt2, class Compare>
bool lexicographical_compare(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                             InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp)
{
    for (; (first1 != last1) && (first2 != last2); ++first1, (void) ++first2)
    {
        if (comp(*first1, *first2))
            return true;
        if (comp(*first2, *first1))
            return false;
    }
    return (first1 == last1) && (first2 != last2);
}

示例

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <random>
#include <vector>
void print(const std::vector<char>& v, auto suffix)
{
    for (char c : v)
        std::cout << c << ' ';
    std::cout << suffix;
}
int main()
{
    std::vector<char> v1{'a', 'b', 'c', 'd'};
    std::vector<char> v2{'a', 'b', 'c', 'd'};
    for (std::mt19937 g{std::random_device{}()};
         !std::lexicographical_compare(v1.begin(), v1.end(),
                                       v2.begin(), v2.end());)
    {
        print(v1, ">= ");
        print(v2, '\n');
        std::shuffle(v1.begin(), v1.end(), g);
        std::shuffle(v2.begin(), v2.end(), g);
    }
    print(v1, "<  ");
    print(v2, '\n');
}

可能的输出:

a b c d >= a b c d 
d a b c >= c b d a 
b d a c >= a d c b 
a c d b <  c d a b

缺陷报告

下列行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

缺陷报告 适用标准 发布行为 正确行为
LWG 142 C++98 最多允许 min(N 1 ,N 2 ) 次比较,但这
不可实现(等价性需要2次比较确定)
将限制翻倍
LWG 1205 C++98 涉及空范围的字典序比较结果不明确 予以明确

另请参阅

确定两个元素集合是否相同
(函数模板 & 算法函数对象)
使用三路比较比较两个范围
(函数模板)
按字典序比较两个范围
(算法函数对象)