std::lower_bound

template< class ForwardIt, class T >
ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                       const T& value );

template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits
                                         <ForwardIt>::value_type >
constexpr ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                                 const T& value );

template< class ForwardIt, class T, class Compare >
ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                       const T& value, Compare comp );

template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits
                                         <ForwardIt>::value_type,
          class Compare >
constexpr ForwardIt lower_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                                 const T& value, Compare comp );

分割された範囲 [first, last) 内で、よりも前に順序づけられていない最初の要素を検索します。 value1)

パラメータ

戻り値

範囲の最初の要素へのイテレータ [ first , last ) において value より順序付けされていない最初の要素、またはそのような要素が見つからない場合は last を返す。

計算量

与えられた \(\scriptsize N\) N を std:: distance ( first, last ) として：

しかし、 ForwardIt が LegacyRandomAccessIterator でない場合、イテレータのインクリメント回数は \(\scriptsize N\) N に対して線形となる。特に、 std::map 、 std::multimap 、 std::set 、および std::multiset のイテレータはランダムアクセスではないため、それらのメンバ関数 lower_bound を使用することが推奨される。

実装例

実装例については libstdc++ および libc++ も参照してください。

template<class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value)
{
    return std::lower_bound(first, last, value, std::less{});
}

template<class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type,
         class Compare>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp)
{
    ForwardIt it;
    typename std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type count, step;
    count = std::distance(first, last);
    while (count > 0)
    {
        it = first;
        step = count / 2;
        std::advance(it, step);
        if (comp(*it, value))
        {
            first = ++it;
            count -= step + 1;
        }
        else
            count = step;
    }
    return first;
}

注記

std::lower_boundは [ first , last ) が分割されていることのみを要求しますが、このアルゴリズムは通常、 [ first , last ) がソートされている場合に使用され、これにより任意の value に対して二分探索が有効となります。

std::binary_search とは異なり、 std::lower_bound は operator < または comp が非対称的（すなわち、 a < b と b < a が常に異なる結果を返すこと）であることを要求しません。実際、 [ first , last ) 内の任意のイテレータ iter に対して value < * iter または comp ( value, * iter ) が適切に定義されていることすら要求しません。

例

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
struct PriceInfo { double price; };
int main()
{
    const std::vector<int> data{1, 2, 4, 5, 5, 6};
    for (int i = 0; i < 8; ++i)
    {
        // i ≤ x となる最初の要素を検索
        auto lower = std::lower_bound(data.begin(), data.end(), i);
        std::cout << i << " ≤ ";
        lower != data.end()
            ? std::cout << *lower << " at index " << std::distance(data.begin(), lower)
            : std::cout << "not found";
        std::cout << '\n';
    }
    std::vector<PriceInfo> prices{{100.0}, {101.5}, {102.5}, {102.5}, {107.3}};
    for (const double to_find : {102.5, 110.2})
    {
        auto prc_info = std::lower_bound(prices.begin(), prices.end(), to_find,
            [](const PriceInfo& info, double value)
            {
                return info.price < value;
            });
        prc_info != prices.end()
            ? std::cout << prc_info->price << " at index " << prc_info - prices.begin()
            : std::cout << to_find << " not found";
        std::cout << '\n';
    }
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 0}, {2, 2}, {2, 1}, {3, 0}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y) { return x.real() < y.real(); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto it = std::lower_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto it = std::lower_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    assert((*it == CD{2, 2}));
}

0 ≤ 1 at index 0
1 ≤ 1 at index 0
2 ≤ 2 at index 1
3 ≤ 4 at index 2
4 ≤ 4 at index 2
5 ≤ 5 at index 3
6 ≤ 6 at index 5
7 ≤ not found
102.5 at index 2
110.2 not found

不具合報告

以下の動作変更の欠陥報告書は、以前に公開されたC++規格に対して遡及的に適用されました。

関連項目