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std::ranges::upper_bound

来自 zh.cppreference.net
 
 
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受约束算法与范围算法 (C++20)
受约束算法,例如 ranges::copy、ranges::sort……
排序及相关操作
划分操作
(C++11)    

排序操作
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受约束算法
此菜单中的所有名称均属于命名空间 std::ranges
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集合操作(在已排序范围上)
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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
 
在头文件 <algorithm>
调用签名
template< std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class T, class Proj = std::identity,
          std::indirect_strict_weak_order
              <const T*, std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less >
constexpr I upper_bound( I first, S last, const T& value,
                         Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(1) (C++20 起)
(C++26 前)
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 I upper_bound( I first, S last, const T& value,
                         Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(C++26 起)
template< ranges::forward_range R,
          class T, class Proj = std::identity,
          std::indirect_strict_weak_order
              <const T*, std::projected<ranges::iterator_t<R>,
                                        Proj>> Comp = ranges::less >
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    upper_bound( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(2) (C++20 起)
(C++26 前)
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 ranges::borrowed_iterator_t<R>
    upper_bound( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(C++26 起)
1) 返回指向范围 [first, last) 中首个大于value 的元素的迭代器,如果未找到这样的元素则返回 last。 范围 [first, last) 必须针对表达式或 !comp(value, element) 划分,即所有使表达式为 true 的元素必须出现在所有使表达式为 false 的元素之前。完全排序的范围满足此条件。
2) 同 (1),但使用 r 作为源范围,如同以 ranges::begin(r) 为 first 并以 ranges::end(r) 为 last。

此页面上描述的类似函数的实体是算法函数对象(非正式名称为niebloids),即:

参数

first, last - 定义待检验元素部分有序 范围 的迭代器-哨位对
r - 待检验的部分有序范围
value - 用于与元素比较的值
pred - 应用于投影元素的谓词
proj - 应用于元素的投影

返回值

指向第一个 大于 value 的元素的迭代器,若找不到该元素则返回 last 。

复杂度

执行的比较次数和投影应用次数与 first 和 last 之间的距离成对数关系(最多进行 log 2 (last - first) + O(1) 次比较和投影应用)。然而,对于不满足 random_access_iterator 要求的迭代器,迭代器递增次数为线性复杂度。

可能的实现

struct upper_bound_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 I operator()(I first, S last, const T& value,
                           Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        I it;
        std::iter_difference_t<I> count, step;
        count = ranges::distance(first, last);
        while (count > 0)
        {
            it = first; 
            step = count / 2;
            ranges::advance(it, step, last);
            if (!comp(value, std::invoke(proj, *it)))
            {
                first = ++it;
                count -= step + 1;
            }
            else
                count = step;
        }
        return first;
    }
    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 ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), value,
                       std::ref(comp), std::ref(proj));
    }
};
inline constexpr upper_bound_fn upper_bound;

注释

功能测试 宏 值 标准 功能
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) 列表初始化 用于算法 ( 1,2 )

示例

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
int main()
{
    namespace ranges = std::ranges;
    std::vector<int> data{1, 1, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 6};
    {
        auto lower = ranges::lower_bound(data.begin(), data.end(), 4);
        auto upper = ranges::upper_bound(data.begin(), data.end(), 4);
        ranges::copy(lower, upper, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
        std::cout << '\n';
    }
    {
        auto lower = ranges::lower_bound(data, 3);
        auto upper = ranges::upper_bound(data, 3);
        ranges::copy(lower, upper, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
        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 it = ranges::upper_bound(nums, {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto it = ranges::upper_bound(nums, CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    assert((*it == CD{3, 0}));
}

输出:

4 4 4 
3 3 3 3

参见

查找与给定值匹配的元素范围,使用二分搜索
(算法函数对象)
查找第一个不小于给定值的元素,使用二分搜索
(算法函数对象)
将元素范围分为两组
(算法函数对象)
查找第一个大于给定值的元素,使用二分搜索
(函数模板)