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< 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 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 = {} );

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

Para que ranges::binary_search tenga éxito, el rango [first, last) debe estar al menos parcialmente ordenado con respecto a value, es decir, debe cumplir todos los requisitos siguientes:

• particionado con respecto a std::invoke(comp, std::invoke(proj, element), value) (es decir, todos los elementos proyectados para los cuales la expresión es true preceden a todos los elementos para los cuales la expresión es false).
• particionado con respecto a !std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, element)).
• para todos los elementos, si std::invoke(comp, std::invoke(proj, element), value) es true, entonces !std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, element)) también es true.

Un rango completamente ordenado cumple estos criterios.

Las entidades similares a funciones descritas en esta página son objetos función de algoritmo (informalmente conocidos como niebloids), es decir:

• No se pueden especificar listas explícitas de argumentos de plantilla al llamar a ninguna de ellas.
• Ninguna de ellas es visible para la búsqueda dependiente de argumentos.
• Cuando alguna de ellas se encuentra mediante búsqueda no calificada normal como el nombre a la izquierda del operador de llamada a función, se inhibe la búsqueda dependiente de argumentos.

Parámetros

Valor de retorno

true si se encuentra un elemento igual a value, false en caso contrario.

Complejidad

El número de comparaciones y proyecciones realizadas es logarítmico en la distancia entre first y last (como máximo log2(last - first) + O(1) comparaciones y proyecciones). Sin embargo, para pares iterador-centinela que no modelan std::random_access_iterator, el número de incrementos de iterador es lineal.

Notas

std::ranges::binary_search no devuelve un iterador al elemento encontrado cuando se encuentra un elemento cuya proyección es igual a value. Si se desea un iterador, se debe usar std::ranges::lower_bound en su lugar.

Posible implementación

struct binary_search_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 bool operator()(I first, S last, const T& value,
                              Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        auto x = ranges::lower_bound(first, last, value, comp, proj);
        return (!(x == last) && !(std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, *x))));
    }
    
    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 bool operator()(R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), value,
                       std::move(comp), std::move(proj));
    }
};

inline constexpr binary_search_fn binary_search;

Ejemplo

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <vector>

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";
    }

    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 1}, {2, 3}, {4, 2}, {4, 3}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y){ return abs(x) < abs(y); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        assert(std::ranges::binary_search(nums, {4, 2}, cmpz));
    #else
        assert(std::ranges::binary_search(nums, CD{4, 2}, cmpz));
    #endif
}

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

Véase también