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std::equal_range

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Definido en el archivo de encabezado <algorithm>
(1)
template< class ForwardIt, class T >

std::pair<ForwardIt, ForwardIt>

    equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );
(constexpr desde C++20)
(hasta C++26)
template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits

                                         <ForwardIt>::value_type >
constexpr std::pair<ForwardIt, ForwardIt>

    equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );
(desde C++26)
(2)
template< class ForwardIt, class T, class Compare >

std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last,

                 const T& value, Compare comp );
(constexpr desde C++20)
(hasta C++26)
template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits

                                         <ForwardIt>::value_type,
          class Compare >
constexpr std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    equal_range( ForwardIt first, ForwardIt last,

                 const T& value, Compare comp );
(desde C++26)

Devuelve un rango que contiene todos los elementos equivalentes a value en el rango particionado [firstlast).

1) La equivalencia se comprueba usando operator<:

Devuelve el resultado de std::lower_bound(first, last, value) y std::upper_bound(first, last, value).

Si se cumple alguna de las siguientes condiciones, el comportamiento no está definido:

  • Para cualquier elemento elem de [firstlast), bool(elem < value) no implica !bool(value < elem).
  • Los elementos elem de [firstlast) no están particionados con respecto a las expresiones bool(elem < value) y !bool(value < elem).
(hasta C++20)

Equivalente a std::equal_range(first, last, value, std::less{}).

(desde C++20)
2) La equivalencia se comprueba usando comp:
Devuelve el resultado de std::lower_bound(first, last, value, comp) y std::upper_bound(first, last, value, comp).
Si se cumple alguna de las siguientes condiciones, el comportamiento no está definido:
  • Para cualquier elemento elem de [firstlast), bool(comp(elem, value)) no implica !bool(comp(value, elem)).
  • Los elementos elem de [firstlast) no están particionados con respecto a las expresiones bool(comp(elem, value)) y !bool(comp(value, elem)).

Contenido

[editar] Parámetros

first, last - El rango particionado de los elementos a examinar.
value - El valor con el que comparar los elementos.
comp - Predicado binario que devuelve ​true Si el primer argumento está ordenado antes del segundo.

La signatura de la función predicado deberá ser equivalente a la siguiente:

 bool pred(const Tipo1 &a, const Tipo2 &b);

Mientras que la signatura no necesita tener const &, la función no debe modificar los objetos que se le han pasado y debe ser capaz de aceptar todos los valores de tipo (posiblemente const) Tipo1 y Tipo2 independientemente de la categoría de valor (por lo tanto, no se permite Tipo1 &, ni Tipo1 a menos que para Tipo1 un movimiento sea equivalente a una copia (desde C++11)).
El tipo Tipo1 debe ser tal que un objeto de tipo T puede convertirse implícitamente a Tipo1. El tipo Tipo2 debe ser tal que un objeto de tipo ForwardIt puede ser desreferenciado y luego convertido implícitamente a Tipo2. ​

Requisitos de tipo
-
ForwardIt debe satisfacer los requisitos de ForwardIterator.
-
Compare debe satisfacer los requisitos de BinaryPredicate. No se requiere que satisfaga Compare.

[editar] Valor de retorno

Un std::pair que contiene un par de iteradores, donde

  • first es un iterador al primer elemento del rango [firstlast) no ordenado antes de value (o last si no se encuentra tal elemento), y
  • second es un iterador al primer elemento del rango [firstlast) ordenado después de value (o last si no se encuentra tal elemento).

[editar] Complejidad

Dada N como std::distance(first, last):

1) Como máximo 2log
2
(N)+O(1)
comparaciones con value usando operator< (hasta C++20)std::less{} (desde C++20).
2) Como máximo 2log
2
(N)+O(1)
aplicaciones de comparador comp.

Sin embargo, si ForwardIt no es un RandomAccessIterator, el número de incrementos del iterador es lineal en N. Notablemente, los iteradores de std::set y std::multiset no son de acceso aleatorio, así que sus funciones miembro std::set::equal_range (resp. std::multiset::equal_range) deberán preferirse.

[editar] Notas

Aunque std::equal_range solo requiere que [firstlast) esté particionado, este algoritmo se utiliza generalmente en el caso en que [firstlast) esté ordenado, de modo que la búsqueda binaria sea válida para cualquier value.

Además de los requisitos de std::lower_bound y std::upper_bound, std::equal_range también requiere que operator< o comp sean asimétricos (es decir, a < b y b < a siempre tienen resultados diferentes).

Por lo tanto, los resultados intermedios de la búsqueda binaria pueden ser compartidos por std::lower_bound y std::upper_bound. Por ejemplo, el resultado de la llamada a std::lower_bound se puede utilizar como argumento de first en la llamada a std::upper_bound.


Macro de Prueba de característica Valor Estándar Comentario
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) Inicialización de lista para algoritmos (1,2)

[editar] Posible implementación

equal_range (1)
template<class ForwardIt,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
constexpr std::pair<ForwardIt, ForwardIt> 
    equal_range(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value)
{
    return std::equal_range(first, last, value, std::less{});
}
equal_range (2)
template<class ForwardIt,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type,
         class Compare>
constexpr 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));
}

[editar] Ejemplo

#include <algorithm>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
 
struct S
{
    int num;
    char nombre;
    // nota: nombre se ignora por este operador de comparación
    bool operator<(const S& s) const { return num < s.num; }
};
 
struct Comp
{
    bool operator()(const S& s, int i) const { return s.num < i; }
    bool operator()(int i, const S& s) const { return i < s.num; }
};
 
int main()
{
    // nota: no ordenado, solo particionado con respecto a S definida abajo
    const std::vector<S> vec{{1, 'A'}, {2, 'B'}, {2, 'C'},
                             {2, 'D'}, {4, 'G'}, {3, 'F'}};
    const S value{2, '?'};
 
    std::cout << "Comparar usando S::operator<(): ";
    const auto p = std::equal_range(vec.begin(), vec.end(), value);
 
    for (auto it = p.first; it != p.second; ++it)
        std::cout << it->nombre << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    std::cout << "Usando comparación heterogénea: ";
    const auto p2 = std::equal_range(vec.begin(), vec.end(), 2, Comp{});
 
    for (auto it = p2.first; it != p2.second; ++it)
        std::cout << it->nombre << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 0}, {2, 2}, {2, 1}, {3, 0}, {3, 1}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y) { return x.real() < y.real(); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto p3 = std::equal_range(nums.cbegin(), nums.cend(), {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto p3 = std::equal_range(nums.cbegin(), nums.cend(), CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
 
    for (auto it = p3.first; it != p3.second; ++it)
        std::cout << *it << ' ';
    std::cout << '\n';
}

Salida:

Comparar usando S::operator<(): B C D 
Usando comparación heterogénea: B C D
(2,2) (2, 1)

[editar] Informes de defectos

Los siguientes informes de defectos de cambio de comportamiento se aplicaron de manera retroactiva a los estándares de C++ publicados anteriormente.

ID Aplicado a Comportamiento según lo publicado Comportamiento correcto
LWG 270 C++98 Se requería que Compare satisfaciera Compare y T se requería
que fuera LessThanComparable (se requería un orden débil estricto).
Sólo se requiere una partición;
se permiten comparaciones heterogéneas.
LWG 384 C++98 Como máximo se permitían 2log
2
(N)+1
comparaciones,
, lo cual no es implementable[1]
Se corrigió a 2log
2
(N)+O(1)
.
  1. Aplicando equal_range a un solo elemento del rango requiere dos comparaciones, pero como máximo se admite una comparación por el requisito de complejidad.

[editar] Véase también

Devuelve un iterador al primer elemento no menor que el valor dado.
(plantilla de función) [editar]
Devuelve un iterador al primer elemento mayor que un valor determinado.
(plantilla de función) [editar]
Determina si un elemento existe en un rango parcialmente ordenado.
(plantilla de función) [editar]
Divide un rango de elementos en dos grupos.
(plantilla de función) [editar]
Determina si dos conjuntos de elementos son iguales.
(plantilla de función) [editar]
Devuelve un rango de elementos que coinciden con una clase específica.
(función miembro pública de std::set<Key,Compare,Allocator>) [editar]
Devuelve un rango de elementos que coinciden con una clase específica.
(función miembro pública de std::multiset<Key,Compare,Allocator>) [editar]
Devuelve un rango de elementos que coinciden con una clave especifica.
(niebloid) [editar]