std:: equal_range

返回一个范围，包含已分区范围 [ first , last ) 中所有与 value 等价的元素。

参数

返回值

一个 std::pair 包含一对迭代器，其中

• first 是指向范围 [ first , last ) 中首个不小于 value 的元素的迭代器（若未找到此类元素则为 last ），且
• second 是指向范围 [ first , last ) 中首个大于 value 的元素的迭代器（若未找到此类元素则为 last ）。

复杂度

给定 \(\scriptsize N\) N 为 std:: distance ( first, last ) ：

然而，若 ForwardIt 不满足 LegacyRandomAccessIterator 要求，迭代器递增次数与 \(\scriptsize N\) N 呈线性关系。特别需要注意的是， std::set 和 std::multiset 的迭代器不支持随机访问，因此应当优先使用其成员函数 std::set::equal_range （相应地，对于 std::multiset::equal_range 也是如此）。

注释

尽管 std::equal_range 仅要求 [ first , last ) 被划分，但该算法通常用于 [ first , last ) 已排序的情况，这样二分搜索对任意 value 都有效。

除了满足 std::lower_bound 和 std::upper_bound 的要求外， std::equal_range 还要求 operator < 或 comp 具有反对称性（即 a < b 和 b < a 的结果总是相反的）。

因此，二分查找的中间结果可以被 std::lower_bound 和 std::upper_bound 共享。例如， std::lower_bound 调用的结果可以作为 first 参数用于 std::upper_bound 调用。

可能的实现

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{});
}

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));
}

标签内的C++代码
- 未翻译C++专业术语（如template、constexpr等）
- 仅翻译了表格标题中的英文文本为简体中文

示例

#include <algorithm>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
struct S
{
    int number;
    char name;
    // 注意：此比较运算符忽略 name 字段
    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()
{
    // 注意：未排序，仅针对下面定义的 S 进行分区
    const std::vector<S> vec{{1, 'A'}, {2, 'B'}, {2, 'C'},
                             {2, 'D'}, {4, 'G'}, {3, 'F'}};
    const S value{2, '?'};
    std::cout << "使用 S::operator<() 进行比较: ";
    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 << "使用异构比较: ";
    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';
}

使用 S::operator<() 进行比较: B C D 
使用异构比较: B C D
(2,2) (2, 1)

缺陷报告

下列行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。

1. ↑ 对单元素范围应用 equal_range 需要 2 次比较，但复杂度要求最多允许 1 次比较。

参见