std::ranges:: binary_search

为使 ranges::binary_search 成功执行，范围 [ first , last ) 必须相对于 value 至少部分有序，即必须满足以下所有要求：

• 相对于 std:: invoke ( comp, std:: invoke ( proj, element ) , value ) 进行划分（即所有表达式为 true 的投影元素均位于表达式为 false 的元素之前）。
• 相对于 ! std:: invoke ( comp, value, std:: invoke ( proj, element ) ) 进行划分。
• 对于所有元素，若 std:: invoke ( comp, std:: invoke ( proj, element ) , value ) 为 true ，则 ! std:: invoke ( comp, value, std:: invoke ( proj, element ) ) 亦为 true 。

完全排序的范围需满足以下条件。

本页面描述的函数式实体是 算法函数对象 （非正式称为 niebloids ），即：

• 在调用其中任何一个时，都不能指定显式模板实参列表。
• 它们对 实参依赖查找 均不可见。
• 当通过 常规非限定查找 将其中任何一个作为函数调用运算符左侧的名称找到时，会抑制 实参依赖查找 。

参数

返回值

如果找到等于 value 的元素则返回 true ，否则返回 false 。

复杂度

执行的比较和投影次数与 first 和 last 之间的距离成对数关系（最多进行 log 2 (last - first) + O(1) 次比较和投影）。然而，对于不满足 std::random_access_iterator 要求的迭代器-哨位对，迭代器递增次数是线性的。

注释

std::ranges::binary_search 在找到投影值等于 value 的元素时不会返回指向该元素的迭代器。若需要获取迭代器，应改用 std::ranges::lower_bound 。

可能的实现

struct binary_search_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 bool operator()(I first, S last, const T& value,
                              Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        auto x = ranges::lower_bound(first, last, value, comp, proj);
        return (!(x == last) && !(std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, *x))));
    }
    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 bool operator()(R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), value,
                       std::move(comp), std::move(proj));
    }
};
inline constexpr binary_search_fn binary_search;

示例

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <vector>
int main()
{
    constexpr static auto haystack = {1, 3, 4, 5, 9};
    static_assert(std::ranges::is_sorted(haystack));
    for (const int needle : std::views::iota(1)
                          | std::views::take(3))
    {
        std::cout << "正在搜索 " << needle << ": ";
        std::ranges::binary_search(haystack, needle)
            ? std::cout << "找到 " << needle << '\n'
            : std::cout << "未找到！\n";
    }
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 1}, {2, 3}, {4, 2}, {4, 3}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y){ return abs(x) < abs(y); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        assert(std::ranges::binary_search(nums, {4, 2}, cmpz));
    #else
        assert(std::ranges::binary_search(nums, CD{4, 2}, cmpz));
    #endif
}

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参见