std::equal_range

 

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シーケンスを変更しない操作 一括操作 for_each for_each_n (C++17) 検索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n シーケンスを変更する操作 コピー操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) スワップ操作 swap iter_swap swap_ranges 変換操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 削除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 順序変更操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17まで)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) サンプリング操作 sample (C++17)	ソートおよび関連操作 パーティション操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) ソート操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分探索操作 (パーティション化された範囲) lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作 (ソート済み範囲) includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference マージ操作 (ソート済み範囲) merge inplace_merge ヒープ操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 辞書順比較操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 順列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) Cライブラリ qsort bsearch
数値演算
iota (C++11) inner_product adjacent_difference    accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)    exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
未初期化メモリに対する操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)       uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

ヘッダー <algorithm> で定義
	(1)
template< class ForwardIt, class T > std::pair<ForwardIt, ForwardIt>     equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );			(C++20 以降 constexpr) (C++26まで)
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 );			(C++26以降)
		(2)
template< class ForwardIt, class T, class Compare > std::pair<ForwardIt, ForwardIt>     equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last,                  const T& value, Compare comp );				(C++20 以降 constexpr) (C++26まで)
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 );				(C++26以降)

範囲firstからlastまでの区間[first, last)で、valueに等しいすべての要素を含む範囲を返します。

1) 等価性は operator< を使用してチェックされます。

結果は std::lower_bound(first, last, value) および std::upper_bound(first, last, value) の結果です。 次のいずれかの条件が満たされる場合、動作は未定義です。 範囲[first, last)の任意の要素 elem について、 bool(elem < value) は !bool(value < elem) を意味しません。 範囲[first, last)の要素 elem は、 bool(elem < value) および !bool(value < elem) という式に関して分割されていません。	(C++20まで)
std::equal_range(first, last, value, std::less{}) と同等です。	(C++20以降)

2) 等価性は comp を使用してチェックされます。

結果は std::lower_bound(first, last, value, comp) および std::upper_bound(first, last, value, comp) の結果です。

以下のいずれかの条件が満たされている場合、動作は未定義です。

• 範囲[first, last)の任意の要素 elem について、 bool(comp(elem, value)) は !bool(comp(value, elem)) を意味しません。
• 範囲[first, last)の要素 elem は、 bool(comp(elem, value)) および !bool(comp(value, elem)) という式に関して分割されていません。

パラメータ

first, last	-	調査する要素の分割された範囲を定義するイテレータのペア
value	-	要素と比較する値
comp	-	第一引数が第二引数より前に順序付けられる場合に `true` を返す二項述語。 述語関数のシグネチャは、以下と同等である必要がある。  bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b); シグネチャは const & を持つ必要はないが、関数は渡されたオブジェクトを変更してはならず、値カテゴリに関わらず、(おそらく const の) Type1 と Type2 のすべての値を受け入れられる必要がある (したがって、Type1 & は許可されない。また、Type1 の場合、ムーブがコピーと同等でない限り、Type1 も許可されない。(C++11以降))。 Type1およびType2の型は、T型のオブジェクトがType1およびType2の両方に暗黙的に変換可能であり、ForwardIt型のオブジェクトが逆参照可能で、その後Type1およびType2の両方に暗黙的に変換可能である必要があります。​
型要件
- ForwardIt は LegacyForwardIterator の要件を満たさなければなりません。
- `Compare` は BinaryPredicate の要件を満たす必要があります。 Compare を満たす必要はありません。

戻り値

イテレータのペアを含む std::pair。ここで、

• firstは、範囲[first, last)のうち、valueより前に順序付けられていない最初の要素へのイテレータ（そのような要素が見つからない場合はlast）、および
• secondは、範囲[first, last)のうち、valueより後に順序付けられている最初の要素へのイテレータ（そのような要素が見つからない場合はlast）です。

計算量

std::distance(first, last) を \(\scriptsize N\)N とする

1) valueとの比較は、operator<(until C++20)std::less{}(since C++20)で、最大 \(\scriptsize 2\log_{2}(N)+O(1)\)2log2(N)+O(1)回です。

2) コンパレータ compの適用は、最大 \(\scriptsize 2\log_{2}(N)+O(1)\)2log2(N)+O(1)回です。

ただし、ForwardItがLegacyRandomAccessIteratorでない場合、イテレータのインクリメント数は\(\scriptsize N\)Nに対して線形になります。std::setおよびstd::multisetのイテレータはランダムアクセスではないため、それらのメンバ関数std::set::equal_range（またはstd::multiset::equal_range）を使用することが推奨されます。

注記

std::equal_rangeは、[first, last)が分割されていることのみを要求しますが、このアルゴリズムは通常、[first, last)がソートされている場合に使用され、任意の value に対して二分探索が有効になります。

std::lower_boundおよびstd::upper_boundの要件に加えて、std::equal_rangeはoperator<またはcompが非対称であること（つまり、 a < b と b < a が常に異なる結果を持つこと）を要求します。

したがって、二分探索の中間結果はstd::lower_boundとstd::upper_boundで共有できます。例えば、std::lower_boundの呼び出し結果は、std::upper_boundの呼び出しにおけるfirst引数として使用できます。

機能テストマクロ	値	規格	機能
__cpp_lib_algorithm_default_value_type	202403	(C++26)	アルゴリズム (1,2) のためのリスト初期化

実装例

equal_range (1)
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{}); }
equal_range (2)
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)); }

例

このコードを実行

#include <algorithm>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
 
struct S
{
    int number;
    char name;
    // note: name is ignored by this comparison operator
    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()
{
    // note: not ordered, only partitioned w.r.t. S defined below
    const std::vector<S> vec{{1, 'A'}, {2, 'B'}, {2, 'C'},
                             {2, 'D'}, {4, 'G'}, {3, 'F'}};
    const S value{2, '?'};
 
    std::cout << "Compare using S::operator<(): ";
    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 << "Using heterogeneous comparison: ";
    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';
}

出力

Compare using S::operator<(): B C D 
Using heterogeneous comparison: B C D
(2,2) (2, 1)

不具合報告

以下の動作変更を伴う欠陥報告が、以前に公開されたC++標準に遡って適用されました。

DR	適用対象	公開された動作	正しい動作
LWG 270	C++98	Compare は Compare を満たす必要があり、`T` は LessThanComparable (厳密弱順序が必要) である必要がありました。	分割のみが必要。 異種比較が許可される。
LWG 384	C++98	最大 \(\scriptsize 2\log_{2}(N)+1\)2log2(N)+1回の比較が許可されていましたが、これは実装不可能です。 許可されていましたが、これは実装不可能です	\(\scriptsize 2\log_{2}(N)+O(1)\)2log2(N)+O(1)に修正されました。

関連項目

lower_bound	与えられた値より小さくない最初の要素へのイテレータを返す (関数テンプレート)
upper_bound	特定の値より大きい最初の要素へのイテレータを返す (関数テンプレート)
binary_search	部分的に順序付けられた範囲に要素が存在するかどうかを判断する (関数テンプレート)
partition	要素の範囲を2つのグループに分割する (関数テンプレート)
equal	2つの要素の集合が同じかどうかを判断する (関数テンプレート)
equal_range	特定のキーに一致する要素の範囲を返す (std::set<Key,Compare,Allocator>のメンバ関数)
equal_range	特定のキーに一致する要素の範囲を返す (std::multiset<Key,Compare,Allocator>のメンバ関数)
ranges::equal_range (C++20)	特定のキーに一致する要素の範囲を返す (アルゴリズム関数オブジェクト)