std::ranges::binary_search

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 bool
    binary_search( I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );

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 bool
    binary_search( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );

Для успешного выполнения ranges::binary_search, диапазон [first, last) должен быть хотя бы частично упорядочен относительно value, т. е. он должен удовлетворять всем следующим требованиям:

• разбит по отношению к std::invoke(comp, std::invoke(proj, element), value) (то есть, все проецированные элементы, для которых выражение равно true, предшествуют всем элементам, для которых выражение равно false).
• разбит по отношению к !std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, element)).
• для всех элементов, если std::invoke(comp, std::invoke(proj, element), value) равно true, то !std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, element)) также равно true.

Полностью отсортированный диапазон соответствует этим критериям.

Функциональные сущности, описанные на этой странице, являются неблокирующими, то есть:

• Явные списки шаблонов аргументов не могут быть указаны при вызове любого из них.
• Ни один из них не виден для поиска по зависящим от аргументов.
• Когда любой из них найден с помощью обычного безусловного поиска в качестве имени слева от оператора вызова функции, поиск по зависящим от аргументов блокируется.

На практике они могут быть реализованы как объекты функций или с помощью специальных расширений компилятора.

Параметры

Возвращаемое значение

true в случае обнаружения элемента, равного value, false в противном случае.

Сложность

Количество выполненных сравнений и проекций логарифмически зависит от расстояния между first и last (не более log₂(last - first) + O(1) сравнений и проекций). Однако для пары итератор-конечная точка, которая не моделирует std::random_access_iterator, количество инкрементов итератора линейно.

Возможная реализация

struct binary_search_fn
{
    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 bool
        operator()(I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        first = std::lower_bound(first, last, value, comp);
        return (!(first == last) && !(comp(value, *first)));
    }
 
    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 bool 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 binary_search_fn binary_search;

Пример

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <ranges>
 
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 << "Searching for " << needle << ": ";
        std::ranges::binary_search(haystack, needle)
            ? std::cout << "found " << needle << '\n'
            : std::cout << "no dice!\n";
    }
}

Searching for 1: found 1
Searching for 2: no dice!
Searching for 3: found 3

См. также