std::ranges::shuffle

 

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受约束算法及范围上的算法 (C++20)
包含算法例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
执行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
不修改序列的操作 批量操作 for_each for_each_n (C++17) 搜索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                   (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改序列的操作 复制操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交换操作 swap iter_swap swap_ranges 变换操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 顺序变更操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 采样操作 sample (C++17)	排序和相关操作 划分操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜索操作（在已划分范围上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（在有序范围上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 归并操作（在有序范围上） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比较操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 库 qsort bsearch
数值运算
iota (C++11)                        inner_product adjacent_difference accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)   exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
在未初始化内存上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)      uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

受约束算法

本菜单中的所有名字均属于命名空间 std::ranges

不修改序列的操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    containscontains_subrange (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not find_lastfind_last_iffind_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

修改序列的操作

copycopy_if copy_n copy_backward    move move_backward shift_leftshift_right (C++23)(C++23)   fill fill_n generate generate_n    transform swap_ranges    shuffle sample removeremove_if replacereplace_if reverse rotate remove_copyremove_copy_if    unique replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy

划分操作

is_partitioned    partition_point    partition    partition_copy    stable_partition

排序操作

is_sorted is_sorted_until     sort stable_sort         partial_sort       nth_element partial_sort_copy

二分搜索操作（在有序范围上）

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作（在有序范围上）

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

堆操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

排列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

折叠操作

fold_left (C++23) fold_left_first (C++23)   fold_right (C++23) fold_right_last (C++23)   fold_left_with_iter (C++23) fold_left_first_with_iter (C++23)

数值操作 iota (C++23)             随机数生成 generate_random (C++26)

未初始化存储上的操作

construct_at    destroy destroy_n destroy_at uninitialized_copy    uninitialized_move uninitialized_fill uninitialized_copy_n    uninitialized_move_n uninitialized_fill_n uninitialized_default_construct uninitialized_default_construct_n uninitialized_value_construct uninitialized_value_construct_n

返回类型

in_fun_result in_in_result in_found_result    in_out_result in_in_out_result    in_out_out_result    min_max_result out_value_result (C++23) in_value_result (C++23)

 

在标头 <algorithm> 定义
调用签名
template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Gen > requires std::permutable<I> && std::uniform_random_bit_generator<std::remove_reference_t<Gen>> I shuffle( I first, S last, Gen&& gen );	(1)	(C++20 起)
template< ranges::random_access_range R, class Gen > requires std::permutable<ranges::iterator_t<R>> && std::uniform_random_bit_generator<std::remove_reference_t<Gen>> ranges::borrowed_iterator_t<R> shuffle( R&& r, Gen&& gen );	(2)	(C++20 起)

1) 重排给定范围 [first, last) 中的元素以使得那些元素的每个可能排列拥有相等的出现概率。

2) 同 (1)，但以 r 为范围，如同以 ranges::begin(r) 为 first 并以 ranges::end(r) 为 last。

此页面上描述的函数式实体是算法函数对象（非正式地称为 niebloid），即：

• 调用它们中的任何一个时不能显式指定模板实参。
• 它们都不对实参依赖查找可见。
• 在通过函数调用运算符左侧的名字进行无限定查找，找到它们之一时，禁止实参依赖查找。

参数

first, last	-	要随机重排元素范围的迭代器-哨位对
r	-	要随机重排的范围
gen	-	随机数生成器

返回值

等于 last 的迭代器。

复杂度

恰好 (last - first) - 1 次交换。

可能的实现

struct shuffle_fn { template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Gen> requires std::permutable<I> && std::uniform_random_bit_generator<std::remove_reference_t<Gen>> I operator()(I first, S last, Gen&& gen) const { using diff_t = std::iter_difference_t<I>; using distr_t = std::uniform_int_distribution<diff_t>; using param_t = typename distr_t::param_type; distr_t D; const auto n {last - first}; for (diff_t i {1}; i < n; ++i) ranges::iter_swap(first + i, first + D(gen, param_t(0, i))); return ranges::next(first, last); } template<ranges::random_access_range R, class Gen> requires std::permutable<ranges::iterator_t<R>> && std::uniform_random_bit_generator<std::remove_reference_t<Gen>> ranges::borrowed_iterator_t<R> operator()(R&& r, Gen&& gen) const { return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::forward<Gen>(gen)); } }; inline constexpr shuffle_fn shuffle {};

示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>
#include <random>

void print(const auto& a)
{
    for (const auto e : a)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    std::array a {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};
    print(a);

    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen {rd()};

    for (int i {}; i != 3; ++i)
    {
        std::ranges::shuffle(a, gen);
        print(a);
    }
}

可能的输出：

A B C D E F
F E A C D B
E C B F A D
B A E C F D

参阅

ranges::next_permutation (C++20)	生成元素范围的下一个字典序更大的排列 (算法函数对象)
ranges::prev_permutation (C++20)	生成元素范围的下一个字典序更小的排列 (算法函数对象)
random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11)	随机重排范围中元素 (函数模板)