std::lexicographical_compare

来自cppreference.com
< cpp‎ | algorithm
 
C++
 
算法库
受约束算法及范围上的算法 (C++20)
受约束算法： std::ranges::copy, std::ranges::sort, ...
执行策略 (C++17)
不修改序列的操作
(C++11)(C++11)(C++11)
(C++17)
修改序列的操作
未初始化存储上的操作
划分操作
排序操作
(C++11)
(C++11)
二分搜索操作
集合操作（在已排序范围上）
堆操作
(C++11)
(C++11)
最小/最大操作
(C++11)
(C++11)
(C++17)

排列
数值运算
C 库
 
在标头 <algorithm> 定义
(1)
template< class InputIt1, class InputIt2 >

bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1,

                              InputIt2 first2, InputIt2 last2 );
 (C++20 前)
template< class InputIt1, class InputIt2 >

constexpr bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1,

                                        InputIt2 first2, InputIt2 last2 );
 (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

bool lexicographical_compare( ExecutionPolicy&& policy,
                              ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                              ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2 );
 (2) (C++17 起)
(3)
template< class InputIt1, class InputIt2, class Compare >

bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1,

                              InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp );
 (C++20 前)
template< class InputIt1, class InputIt2, class Compare >

constexpr bool lexicographical_compare( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                                        InputIt2 first2, InputIt2 last2,

                                        Compare comp );
 (C++20 起)
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) 用 operator< 比较元素。
3) 用给定的二元比较函数 comp 比较函数。
2,4) 同 (1,3) ，但按照 policy 执行。这些重载只有在 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> (C++20 前)std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> (C++20 起) 是 true 时才会参与重载决议。。

字典序比较是拥有下列属性的操作：

  • 逐元素比较两个范围。
  • 首个不匹配元素定义范围是否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，那么较短的范围小于另一个。
  • 如果两个范围拥有等价元素和相同长度，那么范围按字典序相等。
  • 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 - 要检验的第一个元素范围
first2, last2 - 要检验的第二个元素范围
policy - 所用的执行策略。细节见执行策略。
comp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个参数小于第二个，那么返回 ​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，而且必须接受（可有 const 限定的）类型 Type1 与 Type2 的值，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 InputIt1 与 InputIt2 类型的对象在解引用后能隐式转换到 Type1 与 Type2 两者。 ​

类型要求
-
InputIt1, InputIt2 必须符合老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须符合老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。

返回值

第一范围按字典序小于第二个时返回 true，否则返回 false。

复杂度

最多会进行 2·min(N1, N2) 次比较运算，其中 N1 = std::distance(first1, last1) 而 N2 = std::distance(first2, last2)。

异常

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

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

版本一 
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);
}
版本二 
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

运行此代码
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <random>
 
int main()
{
    std::vector<char> v1{'a', 'b', 'c', 'd'};
    std::vector<char> v2{'a', 'b', 'c', 'd'};
 
    std::mt19937 g{std::random_device{}()};
    while (!std::lexicographical_compare(v1.begin(), v1.end(),
                                         v2.begin(), v2.end()))
    {
        for (auto c : v1)
            std::cout << c << ' ';
        std::cout << ">= ";
 
        for (auto c : v2)
            std::cout << c << ' ';
        std::cout << '\n';
 
        std::shuffle(v1.begin(), v1.end(), g);
        std::shuffle(v2.begin(), v2.end(), g);
    }
 
    for (auto c : v1)
        std::cout << c << ' ';
    std::cout << "<  ";
 
    for (auto c : v2)
        std::cout << c << ' ';
    std::cout << '\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

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 142 C++98 最多只能进行 min(N1, N2) 次比较，但实际上无法实现（需要两次比较才能确定相等） 比较次数上限翻倍

参阅

 确定两个元素集合是否是相同的
(函数模板)
(C++20)
 用三路比较比较两个范围
(函数模板)
(C++20)
 当一个范围按字典顺序小于另一个范围时，返回 true
(niebloid)
来自“https://zh.cppreference.com/mwiki/index.php?title=cpp/algorithm/lexicographical_compare&oldid=75740”