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std::search_n

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定义于头文件 <algorithm>
(1)
template< class ForwardIt, class Size, class T >

ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last,

                    Size count, const T& value );
 (constexpr since C++20)
(直到 C++26)
template< class ForwardIt, class Size,

          class T = typename std::iterator_traits
                        <ForwardIt>::value_type >
constexpr ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last,

                              Size count, const T& value );
 (since C++26)
(2)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt, class Size, class T >
ForwardIt search_n( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt first, ForwardIt last,

                    Size count, const T& value );
 (since C++17)
(直到 C++26)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt, class Size,
          class T = typename std::iterator_traits
                        <ForwardIt>::value_type >
ForwardIt search_n( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt first, ForwardIt last,

                    Size count, const T& value );
 (since C++26)
(3)
template< class ForwardIt, class Size, class T, class BinaryPred >

ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last,

                    Size count, const T& value, BinaryPred p );
 (constexpr since C++20)
(直到 C++26)
template< class ForwardIt, class Size,

          class T = typename std::iterator_traits
                        <ForwardIt>::value_type,
          class BinaryPred >
constexpr ForwardIt search_n( ForwardIt first, ForwardIt last,

                    Size count, const T& value, BinaryPred p );
 (since C++26)
(4)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class Size,

          class T, class BinaryPred >
ForwardIt search_n( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt first, ForwardIt last,

                    Size count, const T& value, BinaryPred p );
 (since C++17)
(直到 C++26)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class Size,

          class T = typename std::iterator_traits
                        <ForwardIt>::value_type,
          class BinaryPred >
ForwardIt search_n( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt first, ForwardIt last,

                    Size count, const T& value, BinaryPred p );
 (since C++26)

在范围 [first, last) 中搜索第一个由 count 个相同元素组成的序列，每个元素都等于给定的 value。

1) 元素使用 operator== 进行比较。
3) 元素使用给定的二元谓词 p 进行比较。
2,4) 与 (1,3) 相同，但根据 policy 执行。
这些重载仅在满足以下所有条件时才参与重载决议

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true。

 (直到 C++20)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。

 (自 C++20 起)

目录

[编辑] 参数

first, last - 定义要检查的元素的范围的迭代器对
count - 要搜索的序列的长度
value - 要搜索的元素的值
policy - 要使用的执行策略
p - 如果元素应被视为相等，则返回 ​true 的二元谓词。

谓词函数的签名应等效于以下内容

 bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不需要具有 const &，但该函数不得修改传递给它的对象，并且必须能够接受类型为（可能是 const）Type1 和 Type2 的所有值，而与值类别无关（因此，不允许使用 Type1 &，也不允许使用 Type1，除非对于 Type1，移动等效于复制(自 C++11 起)）。
类型 Type1 必须使得可以解引用类型为 ForwardIt 的对象，然后隐式转换为 Type1。类型 Type2 必须使得类型为 T 的对象可以隐式转换为 Type2。 ​

类型要求
-
ForwardIt 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。
-
BinaryPred 必须满足 BinaryPredicate 的要求。
-
Size 必须是 可转换 为 整型。

[编辑] 返回值

如果 count 为正数，则返回指向在范围 [first, last) 中找到的第一个序列的开头的迭代器。序列中的每个迭代器 it 都应满足以下条件

1,2) *it == value 为 true。
3,4) p(*it, value) != false 为 true。

如果未找到此类序列，则返回 last。

如果 count 为零或负数，则返回 first。

[编辑] 复杂度

给定 N 作为 std::distance(first, last)

1,2) 最多 N 次使用 operator== 进行的比较。
3,4) 最多 N 次谓词 p 的应用。

[编辑] 异常

带有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载按如下方式报告错误

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，则调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为是实现定义的。
  • 如果算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 可能的实现

search_n (1) 
template<class ForwardIt, class Size,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
ForwardIt search_n(ForwardIt first, ForwardIt last, Size count, const T& value)
{
    if (count <= 0)
        return first;
 
    for (; first != last; ++first)
    {
        if (!(*first == value))
            continue;
 
        ForwardIt candidate = first;
 
        for (Size cur_count = 1; true; ++cur_count)
        {
            if (cur_count >= count)
                return candidate; // success
 
            ++first;
            if (first == last)
                return last; // exhausted the list
 
            if (!(*first == value))
                break; // too few in a row
        }
    }
    return last;
}
search_n (3) 
template<class ForwardIt, class Size,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type,
         class BinaryPred>
ForwardIt search_n(ForwardIt first, ForwardIt last, Size count, const T& value,
                   BinaryPred p)
{
    if (count <= 0)
        return first;
 
    for (; first != last; ++first)
    {
        if (!p(*first, value))
            continue;
 
        ForwardIt candidate = first;
 
        for (Size cur_count = 1; true; ++cur_count)
        {
            if (cur_count >= count)
                return candidate; // success
 
            ++first;
            if (first == last)
                return last; // exhausted the list
 
            if (!p(*first, value))
                break; // too few in a row
        }
    }
    return last;
}

[编辑] 注解

特性测试 宏 值 Std 特性
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) 列表初始化 用于算法 (1-4)

[编辑] 示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
 
template<class Container, class Size, class T>
constexpr bool consecutive_values(const Container& c, Size count, const T& v)
{
    return std::search_n(std::begin(c), std::end(c), count, v) != std::end(c);
}
 
int main()
{
    constexpr char sequence[] = ".0_0.000.0_0.";
 
    static_assert(consecutive_values(sequence, 3, '0'));
 
    for (int n : {4, 3, 2})
        std::cout << std::boolalpha
                  << "Has " << n << " consecutive zeros: "
                  << consecutive_values(sequence, n, '0') << '\n';
 
    std::vector<std::complex<double>> nums{{4, 2}, {4, 2}, {1, 3}};
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto it = std::search_n(nums.cbegin(), nums.cend(), 2, {4, 2});
    #else
        auto it = std::search_n(nums.cbegin(), nums.cend(), 2, std::complex<double>{4, 2});
    #endif
    assert(it == nums.begin());
}

输出

Has 4 consecutive zeros: false
Has 3 consecutive zeros: true
Has 2 consecutive zeros: true

[编辑] 缺陷报告

以下行为更改缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 已发布的行为 正确的行为
LWG 283 C++98 T 被要求是 EqualityComparable，但是
InputIt 的值类型并不总是 T		 移除了要求
LWG 426 C++98 复杂度上限为 N·count，
如果 count 为负数，则为负数		 上限为 ​0​
如果 count 为非正数
LWG 714 C++98 如果 count > 0，复杂度上限为 N·count，但在
最坏情况下，比较/操作的次数始终为 N		 更改了上限
在这种情况下限制为 N
LWG 2150 C++98 “序列出现”的条件不正确 已更正

[编辑] 参见

 查找某个范围内元素的最后一个序列
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 查找满足特定条件的第一个元素
(函数模板) [编辑]
 搜索元素范围的首次出现
(函数模板) [编辑]
(C++20)
 在范围内搜索元素的若干个连续副本的首次出现
(算法函数对象)[编辑]
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