std::ranges::lower_bound

 

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制約付きアルゴリズムとRangeアルゴリズム (C++20)
制約付きアルゴリズム、例: ranges::copy, ranges::sort, ...
実行ポリシー (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
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)

 

制約付きアルゴリズム

このメニューのすべての名前は名前空間 `std::ranges` に属します

シーケンスを変更しない操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    containscontains_subrange (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not find_lastfind_last_iffind_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

シーケンスを変更する操作

copycopy_if copy_n copy_backward    move move_backward shift_leftshift_right (C++23)(C++23)   fill fill_n generate generate_n    transform swap_ranges    shuffle sample removeremove_if replacereplace_if reverse rotate remove_copyremove_copy_if    unique replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy

パーティション操作

is_partitioned    partition_point    partition    partition_copy    stable_partition

ソート操作

is_sorted is_sorted_until     sort stable_sort         partial_sort       nth_element partial_sort_copy

二分探索操作 (ソート済み範囲)

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作 (ソート済み範囲)

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

ヒープ操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

順列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

畳み込み操作

fold_left (C++23) fold_left_first (C++23)   fold_right (C++23) fold_right_last (C++23)   fold_left_with_iter (C++23) fold_left_first_with_iter (C++23)

数値演算 iota (C++23)             乱数生成 generate_random (C++26)

未初期化ストレージに対する操作

construct_at    destroy destroy_n destroy_at uninitialized_copy    uninitialized_move uninitialized_fill uninitialized_copy_n    uninitialized_move_n uninitialized_fill_n uninitialized_default_construct uninitialized_default_construct_n uninitialized_value_construct uninitialized_value_construct_n

戻り値の型

in_fun_result in_in_result in_found_result    in_out_result in_in_out_result    in_out_out_result    min_max_result out_value_result (C++23) in_value_result (C++23)

 

ヘッダー <algorithm> で定義
呼び出しシグネチャ
	(1)
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 lower_bound( I first, S last, const T& value,                          Comp comp = {}, Proj proj = {} );			(C++20以降) (C++26まで)
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 lower_bound( I first, S last, const T& value,                          Comp comp = {}, Proj proj = {} );			(C++26以降)
		(2)
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>     lower_bound( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );				(C++20以降) (C++26まで)
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>     lower_bound( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} );				(C++26以降)

1) 範囲 [ first, last ) 内で、value 以下ではない（つまり、より大きいか等しい）最初の要素を指すイテレータを返します。そのような要素が見つからない場合は last を返します。範囲 [ first, last ) は、式 std::invoke(comp, std::invoke(proj, element), value) に関して分割されている必要があります。つまり、式が true になるすべての要素は、式が false になるすべての要素よりも前に来る必要があります。完全にソートされた範囲はこの条件を満たします。

2) (1) と同じですが、ソース範囲として r を使用し、ranges::begin(r) を first、ranges::end(r) を last として使用するかのようです。

このページで説明されている関数のようなエンティティは、アルゴリズム関数オブジェクト（非公式にはニーブロイドとして知られている）です。つまり、

• これらのいずれかを呼び出す際に、明示的なテンプレート引数リストを指定することはできません。
• これらのいずれも実引数依存の名前探索には見えません。
• これらのいずれかが関数呼び出し演算子の左側の名前として通常の非修飾名探索によって見つかった場合、実引数依存の名前探索は抑制されます。

パラメータ

first, last	-	検査する部分的に順序付けられた 範囲 を定義するイテレータとセンチネルのペア
r	-	検査する部分的に順序付けられた範囲
value	-	投影された要素と比較する値
comp	-	投影された要素に適用される比較述語
proj	-	要素に適用する射影

戻り値

value 以下ではない最初の要素を指すイテレータ、またはそのような要素が見つからない場合は last。

計算量

実行される比較と射影の適用回数は、first と last の距離の対数（最大 log2(last - first) + O(1) 回の比較と射影の適用）です。ただし、random_access_iterator をモデル化しないイテレータの場合、イテレータのインクリメント回数は線形です。

注記

射影後、完全にソートされた（またはより一般的には value に関して部分的に順序付けられた）範囲では、std::ranges::lower_bound は二分探索アルゴリズムを実装します。したがって、std::ranges::binary_search はそれを利用して実装できます。

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

可能な実装

struct lower_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 = std::ranges::distance(first, last);   while (count > 0) { it = first; step = count / 2; ranges::advance(it, step, last); if (comp(std::invoke(proj, *it), value)) { 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 lower_bound_fn lower_bound;

例

このコードを実行

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
 
namespace ranges = std::ranges;
 
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 binary_find(I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {})
{
    first = ranges::lower_bound(first, last, value, comp, proj);
    return first != last && !comp(value, proj(*first)) ? first : last;
}
 
int main()
{
    std::vector data{1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5};
    //                                 ^^^^^^^^^^
    auto lower = ranges::lower_bound(data, 4);
    auto upper = ranges::upper_bound(data, 4);
 
    std::cout << "found a range [" << ranges::distance(data.cbegin(), lower)
              << ", " << ranges::distance(data.cbegin(), upper) << ") = { ";
    ranges::copy(lower, upper, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << "}\n";
 
    // classic binary search, returning a value only if it is present
 
    data = {1, 2, 4, 8, 16};
    //               ^
    auto it = binary_find(data.cbegin(), data.cend(), 8); // '5' would return end()
 
    if (it != data.cend())
        std::cout << *it << " found at index " << ranges::distance(data.cbegin(), it);
 
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 0}, {2, 2}, {2, 1}, {3, 0}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y) { return x.real() < y.real(); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto it2 = ranges::lower_bound(nums, {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto it2 = ranges::lower_bound(nums, CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    assert((*it2 == CD{2, 2}));
}

出力

found a range [6, 10) = { 4 4 4 4 }
8 found at index 3

関連項目

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)
ranges::partition (C++20)	要素の範囲を2つのグループに分割する (アルゴリズム関数オブジェクト)
ranges::partition_point (C++20)	パーティション化された範囲のパーティションポイントを見つける (アルゴリズム関数オブジェクト)
ranges::upper_bound (C++20)	特定の値より大きい最初の要素へのイテレータを返す (アルゴリズム関数オブジェクト)
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)