C++ 参考手册

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std::rotate

定义于头文件 <algorithm>
(1)
template< class ForwardIt >
void      rotate( ForwardIt first, ForwardIt n_first, ForwardIt last );
 (C++11 前)
template< class ForwardIt >
ForwardIt rotate( ForwardIt first, ForwardIt n_first, ForwardIt last );
 (C++11 èµ·)
(C++20 前)
template< class ForwardIt >

constexpr ForwardIt

          rotate( ForwardIt first, ForwardIt n_first, ForwardIt last );
 (C++20 èµ·)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt >

ForwardIt rotate( ExecutionPolicy&& policy,

                  ForwardIt first, ForwardIt n_first, ForwardIt last );
 (2) (C++17 èµ·)
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

first - 原范围的起始
n_first - 应出现在旋转后范围起始的元素
last - 原范围的结尾
policy - 所用的执行策略。细节见执行策略。
类型要求
-
ForwardIt 必须满足值可交换 (ValueSwappable) 和 遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。
-
解引用 ForwardIt 结果的类型必须满足可移动赋值 (MoveAssignable) 和可移动构造 (MoveConstructible) 的要求。

返回值

（无）

(C++11 前)

指向 first 指向的元素所在的新位置的迭代器。等于 first + (last - n_first) 。

(C++11 èµ·)

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;
}

示例

std::rotate 在许多算法中是常用的构建块。此示例演示插入排序：

运行此代码
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{2, 4, 2, 0, 5, 10, 7, 3, 7, 1}; 
 
    std::cout << "before sort:      ";
    for (int n: v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    // 插入排序
    for (auto i = v.begin(); i != v.end(); ++i) {
        std::rotate(std::upper_bound(v.begin(), i, *i), i, i+1);
    }
 
    std::cout << "after sort:       ";
    for (int n: v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    // 简单地旋转到左侧
    std::rotate(v.begin(), v.begin() + 1, v.end());
 
    std::cout << "simple rotate left  : ";
    for (int n: v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    // 简单地旋转到右侧
    std::rotate(v.rbegin(), v.rbegin() + 1, v.rend());
 
    std::cout << "simple rotate right : ";
    for (int n: v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
 
}

输出： 

before sort:      2 4 2 0 5 10 7 3 7 1 
after sort:       0 1 2 2 3 4 5 7 7 10 
simple rotate left : 1 2 2 3 4 5 7 7 10 0
simple rotate right: 0 1 2 2 3 4 5 7 7 10

参阅

 复制并旋转元素范围
(函数模板)