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std::ranges::search_n

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Definiert im Header <algorithm>
Aufrufsignatur
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) (seit C++20)
(bis C++26)
template< std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class Pred = ranges::equal_to, class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<I, Proj> >
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 = {} );
(seit C++26)
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) (seit C++20)
(bis C++26)
template< ranges::forward_range R,
          class Pred = ranges::equal_to, class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj> >
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 = {} );
(seit C++26)
1) Durchsucht den Bereich [first, last) nach der ersten Sequenz von count Elementen, deren projizierte Werte jeweils gleich dem gegebenen value sind, gemäß dem binären Prädikat pred.
2) Wie (1), verwendet aber r als Quellbereich, als ob ranges::begin(r) als first und ranges::end(r) als last verwendet würden.

Die auf dieser Seite beschriebenen funktionsähnlichen Entitäten sind Algorithmus-Funktionsobjekte (informell als Niebloids bekannt), das heißt:

Parameter

first, last - das Iterator-Sentinel-Paar, das den Bereich der zu untersuchenden Elemente definiert (auch haystack genannt)
r - der Bereich der zu untersuchenden Elemente (auch haystack genannt)
count - die Länge der zu suchenden Sequenz
value - der zu suchende Wert (auch needle genannt)
pred - das binäre Prädikat, das die projizierten Elemente mit value vergleicht
proj - die Projektion, die auf die Elemente des zu untersuchenden Bereichs angewendet wird

Rückgabewert

1) Gibt ein std :: ranges:: subrange -Objekt zurück, das ein Paar von Iteratoren im Bereich [ first , last ) enthält, die die gefundene Teilsequenz bezeichnen.

Falls keine solche Teilsequenz gefunden wird, wird std :: ranges:: subrange { last, last } zurückgegeben.

Falls count <= 0 , wird std :: ranges:: subrange { first, first } zurückgegeben.
2) Gleich wie (1) aber der Rückgabetyp ist ranges:: borrowed_subrange_t < R > .

Komplexität

Linear: höchstens ranges:: distance ( first, last ) Anwendungen des Prädikats und der Projektion.

Hinweise

Eine Implementierung kann die Effizienz der Suche im Durchschnitt verbessern, wenn die Iteratoren das Konzept std:: random_access_iterator modellieren.

Feature-Test Makro Wert Std Feature
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) Listeninitialisierung für Algorithmen

Mögliche Implementierung

struct search_n_fn
{
    template<std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Pred = ranges::equal_to, class Proj = std::identity,
             class T = std::projected_value_t<I, Proj>>
    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)}; // gefunden
                    if (++first == last)
                        return {first, first}; // nicht gefunden
                    if (!std::invoke(pred, std::invoke(proj, *first), value))
                        break; // nicht gleich value
                }
            }
        return {first, first};
    }
    template<ranges::forward_range R,
             class Pred = ranges::equal_to, class Proj = std::identity,
             class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj>>
    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 {};

Beispiel

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <string>
#include <vector>
int main()
{
    namespace ranges = std::ranges;
    static constexpr auto nums = {1, 2, 2, 3, 4, 1, 2, 2, 2, 1};
    constexpr int count{3};
    constexpr int value{2};
    typedef int count_t, value_t;
    constexpr auto result1 = ranges::search_n
    (
        nums.begin(), nums.end(), count, value
    );
    static_assert // gefunden
    (
        result1.size() == count &&
        std::distance(nums.begin(), result1.begin()) == 6 &&
        std::distance(nums.begin(), result1.end()) == 9
    );
    constexpr auto result2 = ranges::search_n(nums, count, value);
    static_assert // gefunden
    (
        result2.size() == count &&
        std::distance(nums.begin(), result2.begin()) == 6 &&
        std::distance(nums.begin(), result2.end()) == 9
    );
    constexpr auto result3 = ranges::search_n(nums, count, value_t{5});
    static_assert // nicht gefunden
    (
        result3.size() == 0 &&
        result3.begin() == result3.end() &&
        result3.end() == nums.end()
    );
    constexpr auto result4 = ranges::search_n(nums, count_t{0}, value_t{1});
    static_assert // nicht gefunden
    (
        result4.size() == 0 &&
        result4.begin() == result4.end() &&
        result4.end() == nums.begin()
    );
    constexpr char symbol{'B'};
    auto to_ascii = [](const int z) -> char { return 'A' + z - 1; };
    auto is_equ = [](const char x, const char y) { return x == y; };
    std::cout << "Finde eine Teilsequenz " << std::string(count, symbol) << " im ";
    std::ranges::transform(nums, std::ostream_iterator<char>(std::cout, ""), to_ascii);
    std::cout << '\n';
    auto result5 = ranges::search_n(nums, count, symbol, is_equ, to_ascii);
    if (not result5.empty())
        std::cout << "Gefunden an Position "
                  << ranges::distance(nums.begin(), result5.begin()) << '\n';
    std::vector<std::complex<double>> nums2{{4, 2}, {4, 2}, {1, 3}};
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto it = ranges::search_n(nums2, 2, {4, 2});
    #else
        auto it = ranges::search_n(nums2, 2, std::complex<double>{4, 2});
    #endif
    assert(it.size() == 2);
}

Ausgabe:

Finde eine Teilsequenz BBB in der ABBCDABBBA
Gefunden an Position 6

Siehe auch

findet die ersten zwei benachbarten Elemente, die gleich sind (oder ein gegebenes Prädikat erfüllen)
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
findet das erste Element, das bestimmte Kriterien erfüllt
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
findet die letzte Sequenz von Elementen in einem bestimmten Bereich
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
sucht nach einem beliebigen Element aus einer Menge
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
bestimmt, ob eine Sequenz eine Untersequenz einer anderen ist
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
findet die erste Position, an der sich zwei Bereiche unterscheiden
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
sucht nach dem ersten Vorkommen eines Bereichs von Elementen
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
sucht nach dem ersten Vorkommen einer Anzahl aufeinanderfolgender Kopien eines Elements in einem Bereich
(Funktionstemplate)