std::equal_range

定义于头文件 `<algorithm>`
	(1)
template< class ForwardIt, class T > std::pair<ForwardIt,ForwardIt> equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );			(C++20 前)
template< class ForwardIt, class T > constexpr std::pair<ForwardIt,ForwardIt> equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );			(C++20 起)
		(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 前)
template< class ForwardIt, class T, class Compare > constexpr std::pair<ForwardIt,ForwardIt> equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp );				(C++20 起)

返回范围 [first, last) 中含有所有等价于 value 的元素的范围。

范围 [first, last) 必须相对于与 value 的比较已排序，即它必须满足下列所有要求：

已相对 element < value 或 comp(element, value) 划分
已相对 !(value < element) 或 !comp(value, element) 划分
对于所有元素，若 element < value 或 comp(element, value) 为 true ，则 !(value < element) 或 !comp(value, element) 亦为 true

完全排序的范围满足这些判别标准。

以二个迭代器定义返回的范围，一个指向首个不小于 value 的元素，而另一个指向首个大于 value 的元素。可替而用 std::lower_bound() 获得第一迭代器，用 std::upper_bound() 获得第二迭代器。

第一版本用 operator< 比较元素，第二版本用给定的比较函数 comp 。

first, last	-	要检验的元素范围
value	-	要与元素比较的值
comp	-	若第一参数小于（即先序于）第二个则返回 true 的二元谓词。谓词函数的签名应等价于如下者： bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b); 签名不必有 const & ，但函数必须不修改传递给它的对象。类型 Type1 必须使得 ForwardIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到 Type1 。类型 Type2 必须使得 T 类型的对象能隐式转换到 Type2 。
类型要求
- `ForwardIt` 必须满足 `ForwardIterator` 的要求。
- `Compare` 必须满足 `BinaryPredicate` 的要求。不要求满足 `Compare` 。

[编辑] 返回值

含有定义所需范围的一对迭代器的 std::pair ，第一迭代器指向首个不小于 value 的元素，而第二迭代器指向首个大于 value 的元素。

若无元素小于 value ，则 last 作为第一元素返回。类似地，若无元素大于 value ，则 last 作为第二元素返回。

[编辑] 复杂度

进行的比较次数与 first 和 last 间的距离成对数（至多 $log 2 (last - first) + O(1)$ 次比较）。然而，对于非随机访问迭代器 (RandomAccessIterator) ，迭代次自增次数为线性。

[编辑] 可能的实现

版本一

template<class ForwardIt, class T>
std::pair<ForwardIt,ForwardIt> 
    equal_range(ForwardIt first, ForwardIt last,
                const T& value)
{
    return std::make_pair(std::lower_bound(first, last, value),
                          std::upper_bound(first, last, value));
}

版本二

template<class ForwardIt, class T, class Compare>
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));
}

[编辑] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
 
struct S
{
    int number;
    char name;
    // 注意：此比较运算符忽略 name
    bool operator< ( const S& s ) const { return number < s.number; }
};
 
int main()
{
    // 注意：非有序，仅相对于定义于下的 S 划分
    std::vector<S> vec = { {1,'A'}, {2,'B'}, {2,'C'}, {2,'D'}, {4,'G'}, {3,'F'} };
 
    S value = {2, '?'};
 
    auto p = std::equal_range(vec.begin(), vec.end(), value);
 
    for ( auto i = p.first; i != p.second; ++i )
        std::cout << i->name << ' ';
 
 
    // 异相比较:
    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; }
    };
 
    auto p2 = std::equal_range(vec.begin(),vec.end(), 2, Comp{});
 
    for ( auto i = p2.first; i != p2.second; ++i )
        std::cout << i->name << ' ';
}

输出：

B C D B C D

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 270	C++98	曾要求 Compare 为严格弱序	只需要划分；容许异相比较

[编辑] 参阅

lower_bound	返回指向第一个不小于给定值的元素的迭代器 (函数模板) [编辑]
upper_bound	返回指向第一个大于给定值的元素的迭代器 (函数模板) [编辑]
binary_search	判断一个元素是否在区间内 (函数模板) [编辑]
partition	把一个区间的元素分为两组 (函数模板) [编辑]

语言
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字符串库
容器库
算法库
迭代器库
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输入/输出库
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