std::ranges::equal_range

在头文件 `<algorithm>` 中定义
调用签名
	(1)
template< std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T, class Proj = std::identity, std::indirect_strict_weak_order <const T*, std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less > constexpr ranges::subrange<I> equal_range( I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );			(自 C++20 起) (直到 C++26)
template< std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Proj = std::identity, class T = std::projected_value_t<I, Proj>, std::indirect_strict_weak_order <const T*, std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less > constexpr ranges::subrange<I> equal_range( I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );			(自 C++26 起)
		(2)
template< ranges::forward_range R, class T, class Proj = std::identity, std::indirect_strict_weak_order <const T*, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Comp = ranges::less > constexpr ranges::borrowed_subrange_t<R> equal_range( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );				(自 C++20 起) (直到 C++26)
template< ranges::forward_range R, class Proj = std::identity, class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj>, std::indirect_strict_weak_order <const T*, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Comp = ranges::less > constexpr ranges::borrowed_subrange_t<R> equal_range( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );				(自 C++26 起)

1) 返回一个视图，其中包含范围[first, last) 中所有与value 相等的元素。

范围[first, last) 必须至少部分地相对于 value 排序，即必须满足以下所有要求

相对于 element < value 或 comp(element, value) 进行分区（即所有表达式为 true 的元素都位于所有表达式为 false 的元素之前）。
相对于 !(value < element) 或 !comp(value, element) 进行分区。
对于所有元素，如果 element < value 或 comp(element, value) 为 true，则 !(value < element) 或 !comp(value, element) 也为 true。

完全排序的范围满足这些条件。

返回的视图由两个迭代器构造，一个指向第一个不小于 value 的元素，另一个指向第一个大于 value 的元素。第一个迭代器可以通过 std::ranges::lower_bound() 获取，第二个迭代器可以通过 std::ranges::upper_bound() 获取。

2) 与 (1) 相同，但使用 r 作为源范围，就像使用范围 ranges::begin(r) 作为 first 和 ranges::end(r) 作为 last 一样。

此页面上描述的类似函数的实体是niebloids，即

调用它们时不能指定显式模板参数列表。
它们对依赖于参数的查找不可见。
当它们通过正常无限定查找作为函数调用运算符左侧的名称找到时，依赖于参数的查找会被抑制。

实际上，它们可以实现为函数对象，或者使用特殊的编译器扩展。

[编辑] 参数

first, last	-	要检查的元素范围
r	-	要检查的元素范围
value	-	与元素进行比较的值
comp	-	如果第一个参数小于（即在第二个参数之前排序）
proj	-	要应用于元素的投影

[编辑] 返回值

std::ranges::subrange 包含一对定义所需范围的迭代器，第一个指向第一个不小于 value 的元素，第二个指向第一个大于 value 的元素。

如果不存在不小于 value 的元素，则返回最后一个迭代器（与 last 或 ranges::end(r) 相等的迭代器）作为第一个元素。类似地，如果不存在大于 value 的元素，则返回最后一个迭代器作为第二个元素。

[编辑] 复杂度

执行的比较次数是对 first 和 last 之间距离的对数（最多 $2 * log 2 (last - first) + O(1)$ 次比较）。但是，对于不模拟random_access_iterator 的迭代器，迭代器增量的次数是线性的。

[编辑] 可能的实现

struct equal_range_fn
{
    template<std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Proj = std::identity, class T = std::projected_value_t<I, Proj>,
             std::indirect_strict_weak_order
                 <const T*, std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less>
    constexpr ranges::subrange<I>
        operator()(I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return ranges::subrange
        (
            ranges::lower_bound(first, last, value, std::ref(comp), std::ref(proj)),
            ranges::upper_bound(first, last, value, std::ref(comp), std::ref(proj))
        );
    }
 
    template<ranges::forward_range R, class Proj = std::identity,
             class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj>,
             std::indirect_strict_weak_order
                 <const T*, std::projected<ranges::iterator_t<R>,
                                           Proj>> Comp = ranges::less>
    constexpr ranges::borrowed_subrange_t<R>
        operator()(R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), value,
                       std::ref(comp), std::ref(proj));
    }
};
 
inline constexpr equal_range_fn equal_range;

[编辑] 说明

功能测试宏	值	Std	功能
`__cpp_lib_algorithm_default_value_type`	202403	(C++26)	算法的列表初始化 (1,2)

[编辑] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <compare>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
 
struct S
{
    int number {};
    char name {};
    // note: name is ignored by these comparison operators
    friend bool operator== (const S s1, const S s2) { return s1.number == s2.number; }
    friend auto operator<=>(const S s1, const S s2) { return s1.number <=> s2.number; }
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, S o)
    {
        return os << '{' << o.number << ", '" << o.name << "'}";
    }
};
 
void println(auto rem, const auto& v)
{
    for (std::cout << rem; const auto& e : v)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    // note: not ordered, only partitioned w.r.t. S defined below
    std::vector<S> vec
    {
        {1,'A'}, {2,'B'}, {2,'C'}, {2,'D'}, {4, 'D'}, {4,'G'}, {3,'F'}
    };
 
    const S value{2, '?'};
 
    namespace ranges = std::ranges;
 
    auto a = ranges::equal_range(vec, value);
    println("1. ", a);
 
    auto b = ranges::equal_range(vec.begin(), vec.end(), value);
    println("2. ", b);
 
    auto c = ranges::equal_range(vec, 'D', ranges::less {}, &S::name);
    println("3. ", c);
 
    auto d = ranges::equal_range(vec.begin(), vec.end(), 'D', ranges::less {}, &S::name);
    println("4. ", d);
 
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 0}, {2, 2}, {2, 1}, {3, 0}, {3, 1}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y) { return x.real() < y.real(); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto p3 = ranges::equal_range(nums, {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto p3 = ranges::equal_range(nums, CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    println("5. ", p3);
}

输出

1. {2, 'B'} {2, 'C'} {2, 'D'}
2. {2, 'B'} {2, 'C'} {2, 'D'}
3. {2, 'D'} {4, 'D'}
4. {2, 'D'} {4, 'D'}
5. (2,2) (2,1)

[编辑] 参见

ranges::lower_bound (C++20)	返回指向第一个不小于给定值的元素的迭代器 (niebloid)[编辑]
ranges::upper_bound (C++20)	返回指向第一个大于某个值的元素的迭代器 (niebloid)[编辑]
ranges::binary_search (C++20)	确定元素是否存在于部分排序的范围内 (niebloid)[编辑]
ranges::partition (C++20)	将元素范围划分为两个组 (niebloid)[编辑]
ranges::equal (C++20)	确定两组元素是否相同 (niebloid)[编辑]
equal_range	返回与特定键匹配的元素范围 (函数模板) [编辑]

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