std::ranges::search_n

在标头 `<algorithm>` 定义

调用签名
template< std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T, class Pred = ranges::equal_to, class Proj = std::identity > requires std::indirectly_comparable<I, const T*, Pred, Proj> constexpr ranges::subrange<I> search_n( I first, S last, std::iter_difference_t<I> count, const T& value, Pred pred = {}, Proj proj = {} );	(1)	(C++20 起)
template< ranges::forward_range R, class T, class Pred = ranges::equal_to, class Proj = std::identity > requires std::indirectly_comparable<ranges::iterator_t<R>, const T*, Pred, Proj> constexpr ranges::borrowed_subrange_t<R> search_n( R&& r, ranges::range_difference_t<R> count, const T& value, Pred pred = {}, Proj proj = {} );	(2)	(C++20 起)

1) 在范围 [first, last) 中搜索首个 count 元素的序列，其投影后的值按照二元谓词 pred 等于给定的值 value 。

2) 同 (1) ，但以 r 为源范围，如同以 ranges::begin(r) 为 first 并以 ranges::end(r) 为 last 。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid，即：

调用它们中的任何一个时不能显式指定模板实参。
它们都不对实参依赖查找可见。
在通过函数调用运算符左侧的名字进行无限定查找，找到它们之一时，禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或者某些特殊编译器扩展实现。

参数

first, last	-	要检验的元素范围（又称草堆）
r	-	要检验的元素范围（又称草堆）
count	-	要搜索的序列长度
value	-	要搜索的值（又称针）
pred	-	比较投影后元素与 `value` 的二元谓词
proj	-	应用到要检验的范围的元素的投影

返回值

1) 返回含有范围 [first, last) 中指代找到的序列的一对迭代器的 std::ranges::subrange 。

若找不到这种序列，则返回 std::ranges::subrange{last, last} 。

若 count ≤ 0 则返回 std::ranges::subrange{first, first} 。

2) 同 (1) ，但返回类型为 ranges::borrowed_subrange_t<R> 。

复杂度

线性：至多应用 ranges::distance(first, last) 次谓词与投影。

注解

若迭代器实现 std::random_access_iterator 则实现可以提升平均搜索效率。

可能的实现

struct search_n_fn
{
  template<std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T,
           class Pred = ranges::equal_to, class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_comparable<I, const T*, Pred, Proj>
      constexpr ranges::subrange<I>
        operator()(I first, S last, std::iter_difference_t<I> count,
                   const T& value, Pred pred = {}, Proj proj = {}) const {
          if (count <= 0)
            return {first, first};
          for (; first != last; ++first) {
            if (std::invoke(pred, std::invoke(proj, *first), value)) {
              I start = first;
              std::iter_difference_t<I> n{1};
              for (;;) {
                if (n++ == count)
                  return {start, std::next(first)}; // 找到
                if (++first == last)
                  return {first, first}; // 找不到
                if (!std::invoke(pred, std::invoke(proj, *first), value))
                  break; // not equ to value
              }
            }
          }
          return {first, first};
        }
 
  template<ranges::forward_range R, class T, class Pred = ranges::equal_to,
           class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_comparable<ranges::iterator_t<R>, const T*, Pred, Proj>
      constexpr ranges::borrowed_subrange_t<R>
        operator()(R&& r, ranges::range_difference_t<R> count,
                   const T& value, Pred pred = {}, Proj proj = {}) const {
            return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r),
                           std::move(count), value,
                           std::move(pred), std::move(proj));
        }
};
 
inline constexpr search_n_fn search_n{};

示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
 
int main()
{
    static constexpr auto nums = {1, 2, 2, 3, 4, 1, 2, 2, 2, 1};
    constexpr int count{ 3 };
    constexpr int value{ 2 };
 
    constexpr auto result1 = std::ranges::search_n(
        nums.begin(), nums.end(), count, value
    );
    static_assert( // 找到
        result1.size() == count &&
        std::distance(nums.begin(), result1.begin()) == 6 &&
        std::distance(nums.begin(), result1.end()) == 9
    );
 
    constexpr auto result2 = std::ranges::search_n(nums, count, value);
    static_assert( // 找到
        result2.size() == count &&
        std::distance(nums.begin(), result2.begin()) == 6 &&
        std::distance(nums.begin(), result2.end()) == 9
    );
 
    constexpr auto result3 = std::ranges::search_n(nums, count, /* value */ 5);
    static_assert( // 找不到
        result3.size() == 0 &&
        result3.begin() == result3.end() &&
        result3.end() == nums.end()
    );
 
    constexpr auto result4 = std::ranges::search_n(nums, /* count */ 0, /* value */ 1);
    static_assert( // 找不到
        result4.size() == 0 &&
        result4.begin() == result4.end() &&
        result4.end() == nums.begin()
    );
 
    constexpr char symbol{'B'};
    std::cout << std::boolalpha << "Find a sub-sequence: "
              << std::quoted(std::string(count, symbol)) << '\n';
 
    auto result5 = std::ranges::search_n(nums, count, symbol,
        [](const char x, const char y) { // 二元谓词
            const bool o{ x == y };
            std::cout << "bin_op(" << x << ", " << y << ") == " << o << "\n";
            return o;
        },
        [](const int z) { return 'A' + z - 1; } // 投影数字 -> ASCII
    );
 
    std::cout << "Found: " << !result5.empty() << '\n';
}

输出：

Find a sub-sequence: "BBB"
bin_op(A, B) == false
bin_op(B, B) == true
bin_op(B, B) == true
bin_op(C, B) == false
bin_op(D, B) == false
bin_op(A, B) == false
bin_op(B, B) == true
bin_op(B, B) == true
bin_op(B, B) == true
Found: true

参阅

ranges::adjacent_find (C++20)	查找首对相邻的相同（或满足给定谓词的）元素 (niebloid)
ranges::findranges::find_ifranges::find_if_not (C++20)(C++20)(C++20)	查找满足特定条件的的第一个元素 (niebloid)
ranges::find_end (C++20)	查找特定范围中最后出现的元素序列 (niebloid)
ranges::find_first_of (C++20)	查找元素集合中的任一元素 (niebloid)
ranges::includes (C++20)	若一个序列是另一个的子列则返回 `true` (niebloid)
ranges::mismatch (C++20)	寻找两个范围出现不同的首个位置 (niebloid)
ranges::search (C++20)	搜索一个元素范围 (niebloid)
search_n	在范围中搜索一定量的某个元素的连续副本 (函数模板)

编译器支持
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数值库
本地化库
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