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std::ranges::contains, std::ranges::contains_subrange

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排列操作
折叠操作
数值操作
(C++23)            
未初始化存储上的操作
返回类型
 
定义于头文件 <algorithm>
调用签名
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class T,
          class Proj = std::identity >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
constexpr bool contains( I first, S last, const T& value, Proj proj = {} );
(1) (自C++23起)
(C++26前)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<I, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
constexpr bool contains( I first, S last, const T& value, Proj proj = {} );
(自C++26起)
template< ranges::input_range R,
          class T,
          class Proj = std::identity >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to,
                  std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
constexpr bool contains( R&& r, const T& value, Proj proj = {} );
(2) (自C++23起)
(C++26前)
template< ranges::input_range R,
          class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to,
                  std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
constexpr bool contains( R&& r, const T& value, Proj proj = {} );
(自C++26起)
template< std::forward_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
          std::forward_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
          class Pred = ranges::equal_to,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
    requires std::indirectly_comparable<I1, I2, Pred, Proj1, Proj2>
constexpr bool contains_subrange( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                                  Pred pred = {},
                                  Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(3) (自C++23起)
template< ranges::forward_range R1, ranges::forward_range R2,
          class Pred = ranges::equal_to,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
    requires std::indirectly_comparable
                 <ranges::iterator_t<R1>, ranges::iterator_t<R2>,
                  Pred, Proj1, Proj2>
constexpr bool contains_subrange( R1&& r1, R2&& r2, Pred pred = {},
                                  Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(4) (自C++23起)
template< /*execution-policy*/ Ep,
          std::random_access_iterator I, std::sized_sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<I, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
bool contains( Ep&& policy, I first, S last, const T& value, Proj proj = {} );
(5) (自C++26起)
template< /*execution-policy*/ Ep, /*sized-random-access-range*/ R,
          class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to,
                  std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
bool contains( Ep&& policy, R&& r, const T& value, Proj proj = {} );
(6) (自C++26起)
template< /*execution-policy*/ Ep,
          std::random_access_iterator I1, std::sized_sentinel_for<I1> S1,
          std::random_access_iterator I2, std::sized_sentinel_for<I2> S2,
          class Pred = ranges::equal_to,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
    requires std::indirectly_comparable<I1, I2, Pred, Proj1, Proj2>
bool contains_subrange( Ep&& policy, I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                        Pred pred = {}, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(7) (自C++26起)
template< /*execution-policy*/ Ep,
          /*sized-random-access-range*/ R1, /*sized-random-access-range*/ R2,
          class Pred = ranges::equal_to,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
    requires std::indirectly_comparable
                 <ranges::iterator_t<R1>, ranges::iterator_t<R2>,
                  Pred, Proj1, Proj2>
bool contains_subrange( Ep&& policy, R1&& r1, R2&& r2, Pred pred = {},
                        Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(8) (自C++26起)

关于 /*execution-policy*/ 的定义,请参阅 此页面;关于 /*sized-random-access-range*/ 的定义,请参阅 此页面。

1,2) 检查源范围是否包含目标值 value。
1) 源范围是 [first, last)。
2) 源范围是 r。
3,4) 检查目标范围是否是源范围的子范围。
3) 源范围是 [first1, last1),目标范围是 [first2, last2)。
4) 源范围是 r1,目标范围是 r2。
5-8) 与 (1-4) 相同,但根据 policy 执行。

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

参数

first/first1, last/last1 - 定义源范围
的迭代器-哨兵对first2, last2 - 定义目标范围
的迭代器-哨兵对r/r1 - 源范围
value - 目标值
r2 - 目标范围
pred/pred1 - 应用于源范围中(投影后)元素的谓词
pred2 - 应用于目标范围中(投影后)元素的谓词
proj/proj1 - 应用于源范围中元素的投影
proj2 - 应用于目标范围中元素的投影
policy - 该 执行策略 使用

返回值

1) ranges::find(std::move(first), last, value, proj) != last
2) ranges::find(r, value, proj) != ranges::end(r)
3) first2 == last2 || !ranges::search(first1, last1, first2, last2, pred, proj1, proj2).empty()
4) ranges::empty(r2) || !ranges::search(r1, r2, pred, proj1, proj2).empty()
5-8) 同 (1-4), 但将std::forward<Ep>(policy)作为第一个实参插入到ranges::find或ranges::search的实参列表中。

复杂度

给定

  • N 作为 ranges::distance(first, last) 或 ranges::distance(r),
  • N1 作为 ranges::distance(first1, last1) 或 ranges::distance(r1),并且
  • N2 作为 ranges::distance(first2, last2) 或 ranges::distance(r2):
1,2) 至多 N 次比较和调用 proj。
3,4) 至多 N1·N2 次调用 pred 和 proj。
5,6) 𝓞(N) 次比较和调用 proj。
7,8) 𝓞(N1·N2) 次调用 pred 和 proj。

异常

5-8)在执行过程中:
  • 如果并行化所需的临时内存资源不可用,则抛出std::bad_alloc。
  • 如果通过算法参数访问对象时抛出未捕获的异常,则行为由执行策略决定(对于标准策略,将调用std::terminate)。

注解

在 C++20 中,可以用 contains 实现 ranges::find(haystack, needle) != ranges::end(haystack),或用 contains_subrange 实现 !ranges::search(haystack, needle).empty()。

ranges::contains_subrange,与 ranges::search 类似,且不同于 std::search,不支持 搜索器(例如 std::boyer_moore_searcher)。

功能测试宏 值 标准 功能
__cpp_lib_ranges_contains 202207L (C++23) ranges::contains和ranges::contains_subrange
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403L (C++26) 用于算法的列表初始化 (1,2)

可能的实现

contains (1,2)
struct contains_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Proj = std::identity,
             class T = std::projected_value_t<I, Proj>>
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
    constexpr bool operator()(I first, S last, const T& value, Proj proj = {}) const
    {
        return ranges::find(std::move(first), last, value, proj) != last;
    }
    
    template<ranges::input_range R,
             class Proj = std::identity,
             class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj>>
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to,
                  std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
    constexpr bool operator()(R&& r, const T& value, Proj proj = {}) const
    {
        return ranges::find(r, value, proj) != ranges::end(r);
    }
};

inline constexpr contains_fn contains{};
contains_subrange (3,4)
struct contains_subrange_fn
{
    template<std::forward_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
             std::forward_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
             class Pred = ranges::equal_to,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity>
    requires std::indirectly_comparable<I1, I2, Pred, Proj1, Proj2>
    constexpr bool operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, Pred pred = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        return (first2 == last2) ||
                   !ranges::search(first1, last1, first2, last2,
                                   pred, proj1, proj2).empty();
    }
    
    template<ranges::forward_range R1, ranges::forward_range R2,
             class Pred = ranges::equal_to,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity>
    requires std::indirectly_comparable<ranges::iterator_t<R1>,
                                        ranges::iterator_t<R2>, Pred, Proj1, Proj2>
    constexpr bool operator()(R1&& r1, R2&& r2, Pred pred = {},
                              Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        return ranges::empty(r2) ||
                   !ranges::search(r1, r2, pred, proj1, proj2).empty();
    }
};

inline constexpr contains_subrange_fn contains_subrange{};

示例

#include <algorithm>
#include <array>
#include <complex>
namespace ranges = std::ranges;
int main()
{
    constexpr auto haystack = std::array{3, 1, 4, 1, 5};
    constexpr auto needle = std::array{1, 4, 1};
    constexpr auto bodkin = std::array{2, 5, 2};
    static_assert
    (
        ranges::contains(haystack, 4) &&
       !ranges::contains(haystack, 6) &&
        ranges::contains_subrange(haystack, needle) &&
       !ranges::contains_subrange(haystack, bodkin)
    );
    constexpr std::array<std::complex<double>, 3> nums{{{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}}};
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        static_assert(ranges::contains(nums, {3, 4}));
    #else
        static_assert(ranges::contains(nums, std::complex<double>{3, 4}));
    #endif
}

另请参阅

找到满足特定条件的第一个元素
(算法函数对象)
搜索某个元素范围的首次出现
(算法函数对象)
使用二分搜索确定元素是否存在于范围中
(算法函数对象)
确定一个序列是否为另一个序列的子序列
(算法函数对象)
检查谓词是否 true 对范围中的全部、任一或无元素
(算法函数对象)