std::rotate

在标头 `<algorithm>` 定义
	(1)
template< class ForwardIt > ForwardIt rotate( ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last );			(C++20 前)
template< class ForwardIt > constexpr ForwardIt rotate( ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last );			(C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt > ForwardIt rotate( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last );		(2)	(C++17 起)

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，将 [first, middle) 中的元素放在 [middle, last) 后面并且保留这两个范围中元素的原本顺序。

2) 同 (1)，但按照 policy 执行。此重载只有在

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。

如果 [first, middle) 或 [middle, last) 不是合法范围，那么行为未定义。

参数

first	-	原范围的起始
middle	-	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` 必须符合值可交换 (ValueSwappable) 和老式向前迭代器 (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

如果 first == middle 是 true，返回 last。
如果 middle == last 是 true，返回 first。
否则返回 first + (last - middle)^[1]，即 first 指向的元素的新位置。

↑ 实际上不需要支持 + 和 - 操作，它们只是用来表示返回的迭代器的位置。

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：

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。

注解

在常见实现上，如果 ForwardIt 满足老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 或（更好的）老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，那么 ranges::rotate 会有更高的效率。

实现（例如 MSVC STL ）可能在迭代器类型满足老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ，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

参阅 libstdc++、libc++ 和 MSVC STL 中的实现。

template<class ForwardIt>
constexpr // C++20 起
ForwardIt rotate(ForwardIt first, ForwardIt middle, ForwardIt last)
{
    if (first == middle)
        return last;
 
    if (middle == last)
        return first;
 
    ForwardIt write = first;
    ForwardIt next_read = first; // 当 "read" 碰到 "last" 时的读位置
 
    for (ForwardIt read = middle; read != last; ++write, ++read)
    {
        if (write == next_read)
            next_read = read; // 记录 "first" 到过的位置
        std::iter_swap(write, read);
    }
 
    // 旋转剩余序列到指定位置
    rotate(write, next_read, last);
    return write;
}

示例

std::rotate 是许多算法中的公共构建块。此示例演示插入排序。

运行此代码

#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
 
auto print = [](auto const& remark, auto const& v)
{
    std::cout << remark;
    for (int n : v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
};
 
int main()
{
    std::vector<int> v{2, 4, 2, 0, 5, 10, 7, 3, 7, 1};
    print("排序前：\t\t", v);
 
    // 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);
    print("排序后：\t\t", v);
 
    // 简单向左旋转
    std::rotate(v.begin(), v.begin() + 1, v.end());
    print("简单向左旋转：\t", v);
 
    // 简单向右旋转
    std::rotate(v.rbegin(), v.rbegin() + 1, v.rend());
    print("简单向右旋转：\t", v);
}

输出：

排序前：		2 4 2 0 5 10 7 3 7 1 
排序后：		0 1 2 2 3 4 5 7 7 10 
简单向左旋转：	1 2 2 3 4 5 7 7 10 0 
简单向右旋转：	0 1 2 2 3 4 5 7 7 10

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 488	C++98	没有返回 first 指向的元素的新位置	返回该位置

参阅

rotate_copy	复制并旋转元素范围 (函数模板)
ranges::rotate (C++20)	旋转范围中的元素顺序 (niebloid)

[1] 实际上不需要支持 + 和 - 操作，它们只是用来表示返回的迭代器的位置。

[1]

编译器支持
自立实现与有宿主实现
语言
标准库
标准库标头
具名要求
功能特性测试宏 (C++20)
语言支持库
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诊断库
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文件系统库 (C++17)
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技术规范
符号索引
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std::rotate

参数

返回值

复杂度

异常

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