std::ranges::search_n

在标头 `<algorithm>` 定义
调用签名
	(1)
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 = {} );			(C++20 起) (C++26 前)
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 = {} );			(C++26 起)
		(2)
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 = {} );				(C++20 起) (C++26 前)
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 = {} );				(C++26 起)

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

此页面上描述的函数式实体是 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。

实践中，可以作为函数对象，或者用某些特殊编译器扩展实现它们。

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

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

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
`__cpp_lib_algorithm_default_value_type`	202403	(C++26)	算法中的列表初始化

可能的实现

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)}; // 找到
                    if (++first == last)
                        return {first, first}; // 找不到
                    if (!std::invoke(pred, std::invoke(proj, *first), value))
                        break; // 不等于 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 {};

示例

运行此代码

#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 // 找到
    (
        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 // 找到
    (
        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 // 找不到
    (
        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 // 找不到
    (
        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 << "找到了子序列 " << std::string(count, symbol) << " 于 ";
    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 << "找到其位置在 "
                  << 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);
}

输出：

找到了子序列 BBB 于 ABBCDABBBA
找到其位置在 6

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)	查找范围中的任一元素 (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)	搜索一个元素范围的首次出现 (niebloid)
search_n	在范围中搜索首次出现的某元素一定量连续副本 (函数模板)

编译器支持
自立实现与有宿主实现
语言
标准库
标准库标头
具名要求
功能特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
元编程库 (C++11)
诊断库
通用工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
本地化库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
正则表达式库 (C++11)
并发支持库 (C++11)
技术规范
符号索引
外部库

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