std::partition

C++17引入了一种新的实用工具——std::partition。它允许你根据给定条件将输入区间划分为两个部分，一个满足条件，另一个不满足条件。这为我们处理一些复杂的数据划分问题提供了极大的便利。在这篇文章中，我们将详细介绍std::partition的使用方法和原理。

std::partition接受两个参数，一个是要分的输入区间，另一个是一个比较函数。它的返回类型是std::iterator_t<std::result_of<Partition(first, last, predicate)>::iterator，即根据比较函数的返回值来区分的区的第一个元素的位置。

下面是一个简单的例子：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <utility>

int main() {
    std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
    int target = 3;

    auto it = std::partition(nums.begin(), nums.end(), [target](int x) { return x > target; });

    if (it != nums.end()) {
        std::cout << "找到目标值：" << target << "\n";
    } else {
        std::cout << "未找到目标值\n";
    }

    return 0;
}

这个例子中，我们创建了一个包含5个整数的向量，并定义了一个目标值target。然后我们使用std::partition将向量中的所有大于target的元素移动到向量的后部。最后，我们可以通过判断partition后的迭代器是否指向目标值来确定是否找到了目标值。

std::partition的内部实现基于C++17的新特性——std::ranges::partition。std::ranges::partition的原理是在输入区间[first, last)中找到第一个不满足predicate条件的元素的位置，并将满足条件的元素移动到该位置之后。这样就可以将输入区间划分为两个部分，一个是满足条件的元素，另一个是不满足条件的元素。

具体实现过程如下：

1. 在first和last指针所指向的元素之间遍历整个区间。
2. 对于每个元素x，检查predicate函数的返回值predicate(x)。
3. 如果predicate(x)为真，则继续遍历下一个元素；如果为假，则在当前遍历到的元素x之前找到第一个满足predicate的元素，然后将满足条件的元素移动到x之后，再继续遍历下一个元素。
4. 当遍历结束时，返回partitioned_ iterator，即满足条件的元素所在的位置。

需要注意的是，由于std::partition的返回值是std::iterator_t<std::result_of<Partition(first, last, predicate)>::iterator，因此在实际使用过程中，我们需要将其转换回first指针和last指针。

除了上面的基本用法，std::partition还提供了一些其他的用法，如：

1. std::partition_iterator：用于获取分区开始和结束的迭代器。
2. std::equal_to：自定义比较函数，允许自定义分区规则。
3. std::same_v：与std::equal_to类似，但更简洁。

下面是一个使用std::partition_iterator的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <utility>

int main() {
    std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
    int target = 3;

    auto it = std::partition_iterator(nums.begin(), nums.end(), [target](int x) { return x > target; });

    if (it != nums.end()) {
        std::cout << "找到目标值：" << target << "\n";
    } else {
        std::cout << "未找到目标值\n";
    }