Namespaces
Variants

std:: equal_range

From cppreference.net
Algorithm library
Constrained algorithms and algorithms on ranges (C++20)
Constrained algorithms, e.g. ranges::copy , ranges::sort , ...
Execution policies (C++17)
Non-modifying sequence operations
Batch operations
(C++17)
Search operations
Modifying sequence operations
Copy operations
(C++11)
(C++11)
Swap operations
Transformation operations
Generation operations
Removing operations
Order-changing operations
(until C++17) (C++11)
(C++20) (C++20)
Sampling operations
(C++17)

Sorting and related operations
Partitioning operations
Sorting operations
Binary search operations
(on partitioned ranges)
equal_range
Set operations (on sorted ranges)
Merge operations (on sorted ranges)
Heap operations
Minimum/maximum operations
Lexicographical comparison operations
Permutation operations
C library
Numeric operations
Operations on uninitialized memory
Определено в заголовке <algorithm>
(1)
template < class ForwardIt, class T >

std:: pair < ForwardIt, ForwardIt >

equal_range ( ForwardIt first, ForwardIt last, const T & value ) ;
(constexpr начиная с C++20)
(до C++26)
template < class ForwardIt, class T = typename std:: iterator_traits

< ForwardIt > :: value_type >
constexpr std:: pair < ForwardIt, ForwardIt >

equal_range ( ForwardIt first, ForwardIt last, const T & value ) ;
(начиная с C++26)
(2)
template < class ForwardIt, class T, class Compare >

std:: pair < ForwardIt, ForwardIt >
equal_range ( ForwardIt first, ForwardIt last,

const T & value, Compare comp ) ;
(constexpr начиная с C++20)
(до C++26)
template < class ForwardIt, class T = typename std:: iterator_traits

< ForwardIt > :: value_type ,
class Compare >
constexpr std:: pair < ForwardIt, ForwardIt >
equal_range ( ForwardIt first, ForwardIt last,

const T & value, Compare comp ) ;
(начиная с C++26)

Возвращает диапазон, содержащий все элементы, эквивалентные value в разделённом диапазоне [ first , last ) .

1) Эквивалентность проверяется с использованием operator < :

Возвращает результаты std:: lower_bound ( first, last, value ) и std:: upper_bound ( first, last, value ) .

Если выполняется любое из следующих условий, поведение не определено:

  • Для любого элемента elem из [ first , last ) , bool ( elem < value ) не подразумевает ! bool ( value < elem ) .
  • Элементы elem из [ first , last ) не разделены относительно выражений bool ( elem < value ) и ! bool ( value < elem ) .
(до C++20)

Эквивалентно std :: equal_range ( first, last, value, std:: less { } ) .

(начиная с C++20)
2) Эквивалентность проверяется с использованием comp :
Возвращает результаты std:: lower_bound ( first, last, value, comp ) и std:: upper_bound ( first, last, value, comp ) .
Если выполняется любое из следующих условий, поведение не определено:
  • Для любого элемента elem из [ first , last ) , bool ( comp ( elem, value ) ) не влечёт ! bool ( comp ( value, elem ) ) .
  • Элементы elem из [ first , last ) не являются partitioned относительно выражений bool ( comp ( elem, value ) ) и ! bool ( comp ( value, elem ) ) .

Содержание

Параметры

first, last - пара итераторов, определяющих разделённый диапазон элементов для проверки
value - значение для сравнения с элементами
comp - бинарный предикат, который возвращает ​ true если первый аргумент упорядочен перед вторым.

Сигнатура функции-предиката должна быть эквивалентна следующей:

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

Хотя сигнатура не обязана содержать const & , функция не должна модифицировать передаваемые ей объекты и должна быть способна принимать все значения типа (возможно const) Type1 и Type2 независимо от категории значения (следовательно, Type1 & не допускается , как и Type1 , если для Type1 перемещение не эквивалентно копированию (since C++11) ).
Типы Type1 и Type2 должны быть такими, чтобы объект типа T мог быть неявно преобразован как в Type1 , так и в Type2 , а объект типа ForwardIt мог быть разыменован и затем неявно преобразован как в Type1 , так и в Type2 . ​

Требования к типам
-
ForwardIt должен удовлетворять требованиям LegacyForwardIterator .
-
Compare должен удовлетворять требованиям BinaryPredicate . Не требуется удовлетворять Compare .

Возвращаемое значение

Объект std::pair содержащий пару итераторов, где

  • first является итератором на первый элемент диапазона [ first , last ) не упорядоченный перед value (или last если такой элемент не найден), и
  • second является итератором на первый элемент диапазона [ first , last ) упорядоченный после value (или last если такой элемент не найден).

Сложность

Дано N как std:: distance ( first, last ) :

1) Не более 2log 2 (N)+O(1) сравнений с value с использованием operator < (until C++20) std:: less { } (since C++20) .
2) Не более 2log 2 (N)+O(1) применений компаратора comp .

Однако, если ForwardIt не является LegacyRandomAccessIterator , количество инкрементов итератора линейно зависит от N . В частности, итераторы std::set и std::multiset не являются итераторами произвольного доступа, поэтому их функции-члены std::set::equal_range (соотв. std::multiset::equal_range ) должны быть предпочтительны.

Примечания

Хотя std::equal_range требует только, чтобы диапазон [ first , last ) был разделён, этот алгоритм обычно используется в случае, когда [ first , last ) отсортирован, чтобы бинарный поиск был корректным для любого value .

В дополнение к требованиям std::lower_bound и std::upper_bound , std::equal_range также требует, чтобы operator < или comp были асимметричными (т.е., a < b и b < a всегда имеют различные результаты).

Следовательно, промежуточные результаты бинарного поиска могут быть использованы совместно std::lower_bound и std::upper_bound . Например, результат вызова std::lower_bound может быть использован в качестве аргумента first в вызове std::upper_bound .

Макрос тестирования возможностей Значение Стандарт Возможность
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) Списковая инициализация для алгоритмов ( 1,2 )

Возможная реализация

equal_range (1)
template<class ForwardIt,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
constexpr std::pair<ForwardIt, ForwardIt> 
    equal_range(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value)
{
    return std::equal_range(first, last, value, std::less{});
}
equal_range (2)
template<class ForwardIt,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type,
         class Compare>
constexpr std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    equal_range(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp)
{
    return std::make_pair(std::lower_bound(first, last, value, comp),
                          std::upper_bound(first, last, value, comp));
}
**Примечание:** Весь код C++ внутри тегов `
` и `` оставлен без изменений, как и требовалось. HTML-теги и атрибуты также сохранены в оригинальном виде.

Пример

#include <algorithm>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
struct S
{
    int number;
    char name;
    // примечание: name игнорируется этим оператором сравнения
    bool operator<(const S& s) const { return number < s.number; }
};
struct Comp
{
    bool operator()(const S& s, int i) const { return s.number < i; }
    bool operator()(int i, const S& s) const { return i < s.number; }
};
int main()
{
    // примечание: не отсортировано, только разделено относительно S, определенного ниже
    const std::vector<S> vec{{1, 'A'}, {2, 'B'}, {2, 'C'},
                             {2, 'D'}, {4, 'G'}, {3, 'F'}};
    const S value{2, '?'};
    std::cout << "Сравнение с использованием S::operator<(): ";
    const auto p = std::equal_range(vec.begin(), vec.end(), value);
    for (auto it = p.first; it != p.second; ++it)
        std::cout << it->name << ' ';
    std::cout << '\n';
    std::cout << "Использование гетерогенного сравнения: ";
    const auto p2 = std::equal_range(vec.begin(), vec.end(), 2, Comp{});
    for (auto it = p2.first; it != p2.second; ++it)
        std::cout << it->name << ' ';
    std::cout << '\n';
    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 = std::equal_range(nums.cbegin(), nums.cend(), {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto p3 = std::equal_range(nums.cbegin(), nums.cend(), CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    for (auto it = p3.first; it != p3.second; ++it)
        std::cout << *it << ' ';
    std::cout << '\n';
}

Вывод:

Compare using S::operator<(): B C D 
Using heterogeneous comparison: B C D
(2,2) (2, 1)

Отчеты о дефектах

Следующие отчеты об изменениях поведения, влияющие на дефекты, были применены ретроактивно к ранее опубликованным стандартам C++.

DR Применяется к Поведение в опубликованной версии Корректное поведение
LWG 270 C++98 Compare требовалось удовлетворять Compare и T требовалось
быть LessThanComparable (требовался строгий слабый порядок)
требуется только разделение;
разрешены гетерогенные сравнения
LWG 384 C++98 допускалось не более 2log 2 (N)+1 сравнений
что не реализуемо [1]
исправлено на 2log 2 (N)+O(1)
  1. Применение equal_range к диапазону с одним элементом требует 2 сравнений, но по требованию сложности допускается не более 1 сравнения.

Смотрите также

возвращает итератор на первый элемент не меньший заданного значения
(шаблон функции)
возвращает итератор на первый элемент больший заданного значения
(шаблон функции)
определяет, существует ли элемент в частично упорядоченном диапазоне
(шаблон функции)
разделяет диапазон элементов на две группы
(шаблон функции)
определяет, идентичны ли два набора элементов
(шаблон функции)
возвращает диапазон элементов, соответствующих заданному ключу
(публичная функция-член std::set<Key,Compare,Allocator> )
возвращает диапазон элементов, соответствующих заданному ключу
(публичная функция-член std::multiset<Key,Compare,Allocator> )
возвращает диапазон элементов, соответствующих заданному ключу
(функциональный объект алгоритма)