4. equal_range

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function template
<algorithm>

std::ranges::equal_range(C++20)

namespace std::ranges {
  template <forward_iterator I,
            sentinel_for<I> S,
            class T,
            class Proj = identity,
            indirect_strict_weak_order<
              const T*,
              projected<I, Proj>
            > Comp = ranges::less>
  constexpr subrange<I>
    equal_range(I first,
                S last,
                const T& value,
                Comp comp = {},
                Proj proj = {}); // (1) C++20
  template <forward_iterator I,
            sentinel_for<I> S,
            class Proj = identity,
            class T = projected_value_t<I, Proj>,
            indirect_strict_weak_order<
              const T*,
              projected<I, Proj>
            > Comp = ranges::less>
  constexpr subrange<I>
    equal_range(I first,
                S last,
                const T& value,
                Comp comp = {},
                Proj proj = {}); // (1) C++26

  template <forward_range R,
            class T,
            class Proj = identity,
            indirect_strict_weak_order<
              const T*,
              projected<iterator_t<R>, Proj>
            > Comp = ranges::less>
  constexpr borrowed_subrange_t<R>
    equal_range(R&& r,
                const T& value,
                Comp comp = {},
                Proj proj = {}); // (2) C++20
  template <forward_range R,
            class Proj = identity,
            class T = projected_value_t<iterator_t<R>, Proj>,
            indirect_strict_weak_order<
              const T*,
              projected<iterator_t<R>, Proj>
            > Comp = ranges::less>
  constexpr borrowed_subrange_t<R>
    equal_range(R&& r,
                const T& value,
                Comp comp = {},
                Proj proj = {}); // (2) C++26
}

概要

指定した値と等しい範囲を取得する。

事前条件

[first,last) の要素 e は e < value および !(value < e) 、あるいは comp(e, value) および !comp(value, e) によって区分化されていなければならない。

また、[first, last) の要素 e は全て暗黙に、e < value が !(value < e) または comp(e, value) が !comp(value, e) を意味している必要がある。

戻り値

{ranges::lower_bound(first, last, value, comp, proj),ranges::upper_bound(first, last, value, comp, proj)}

計算量

最大で 2 * log2(last - first) + O(1) 回の比較を行う

備考

  • (1), (2) :
    • C++26 : 引数として波カッコ初期化{}を受け付ける 
      std::vector<T> v;
auto result = std::ranges::equal_range(v, {a, b});

例

基本的な使い方

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main()
{
  std::vector<int> v   = {3, 1, 4, 2, 5, 3};
  std::vector<int> v2  = {1, 4, 2, 5};

  std::ranges::sort(v);
  std::ranges::sort(v2);

  auto result  = std::ranges::equal_range(v, 3);
  auto result2 = std::ranges::equal_range(v2, 3);

  std::cout << "size: " << result.size() << std::endl;
  for (int i : result) {
    std::cout << i << std::endl;
  }
  std::cout << std::endl;

  std::cout << "size: " << result2.size() << std::endl;
  for (int i : result2) {
    std::cout << i << std::endl;
  }
}

出力

size: 2
3
3

size: 0

波カッコ初期化を入力として使用する (C++26)

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

struct Point {
  int x;
  int y;

  bool operator==(const Point& other) const = default;
  auto operator<=>(const Point& other) const = default;
};

int main() {
  std::vector<Point> v = {
    {1, 2},
    {3, 4},
    {3, 4},
    {5, 6},
  };

  // 値{3, 4}が見つかる範囲を取得
  auto result = std::ranges::equal_range(v, {3, 4});

  for (const Point& p : result) {
    std::cout << p.x << "," << p.y << std::endl;
  }
}

出力

3,4
3,4

射影変換を使用した例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

struct X {
  int id;
  std::string name;
};

int main() {
  std::vector<X> v = {
    {1, "Carol"},
    {3, "Alice"},
    {4, "Bob"},
    {4, "Bob"},
    {5, "Eve"},
    {6, "Dave"}
  };
  const std::string key = "Bob";

  // メンバ変数nameをキーとして検索
  // 1. メンバ変数ポインタを使う方法
  auto result1 = std::ranges::equal_range(v, key, {}, &X::name);
  std::cout << "[メンバ変数ポインタ]" << std::endl;
  for (const X& x : result1) {
    std::cout << "id=" << x.id << " name=" << x.name << std::endl;
  }

  // 2. ラムダ式を使う方法
  auto result2 = std::ranges::equal_range(
    v,
    key,
    {},
    [](const X& x) { return x.name; }
);
  std::cout << "[ラムダ式]" << std::endl;
  for (const X& x : result2) {
    std::cout << "id=" << x.id << " name=" << x.name << std::endl;
  }
}

出力

[メンバ変数ポインタ]
id=4 name=Bob
id=4 name=Bob
[ラムダ式]
id=4 name=Bob
id=4 name=Bob

バージョン

言語

  • C++20

処理系

参照