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std::ranges::find, std::ranges::find_if, std::ranges::find_if_not

ja.cppreference.net より
 
 
アルゴリズムライブラリ
制約付きアルゴリズムとレンジ上のアルゴリズム (C++20)
制約付きアルゴリズム (例: ranges::copy, ranges::sort, ...
ソートと関連操作
分割操作
(C++11)    

ソート操作
二分探索操作
(分割された範囲に対する)
集合操作 (ソート済み範囲に対する)
マージ操作 (ソート済み範囲に対する)
ヒープ操作
最小/最大操作
(C++11)
(C++17)
辞書式比較操作
順列操作


 
制約付きアルゴリズム
このメニューのすべての名前は名前空間 std::ranges
非変更シーケンス操作
変更シーケンス操作
分割操作
ソート操作
二分探索操作 (ソート済み範囲に対する)
       
       
集合操作 (ソート済み範囲に対する)
ヒープ操作
最小/最大操作
       
       
順列操作
畳み込み操作
数値操作
(C++23)            
未初期化記憶域に対する操作
戻り値の型
 
ヘッダ で定義 <algorithm>
呼び出しシグネチャ
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class T, class Proj = std::identity >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
constexpr I find( I first, S last, const T& value, Proj proj = {} );
(1) (C++20 から)
(C++26 まで)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<I, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
constexpr I find( I first, S last, const T& value, Proj proj = {} );
(C++26 から)
template< ranges::input_range R, class T, class Proj = std::identity >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to,
                  std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    find( R&& r, const T& value, Proj proj = {} );
(2) (C++20 から)
(C++26 まで)
template< ranges::input_range R, class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to,
                  std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    find( R&& r, const T& value, Proj proj = {} );
(C++26 から)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred >
constexpr I find_if( I first, S last, Pred pred, Proj proj = {} );
(3) (C++20 から)
template< ranges::input_range R, class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate
              <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred >
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    find_if( R&& r, Pred pred, Proj proj = {} );
(4) (C++20 から)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred >
constexpr I find_if_not( I first, S last, Pred pred, Proj proj = {} );
(5) (C++20 から)
template< ranges::input_range R, class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate
              <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred >
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    find_if_not( R&& r, Pred pred, Proj proj = {} );
(6) (C++20 から)
template< /*execution-policy*/ Ep,
          std::random_access_iterator I, std::sized_sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<I, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
I find( Ep&& policy, I first, S last, const T& value, Proj proj = {} );
(7) (C++26 から)
template< /*execution-policy*/ Ep, /*sized-random-access-range*/ R,
          class Proj = std::identity,
          class T = std::projected_value_t<ranges::iterator_t<R>, Proj> >
    requires std::indirect_binary_predicate
                 <ranges::equal_to,
                  std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
ranges::borrowed_iterator_t<R>
    find( Ep&& policy, R&& r, const T& value, Proj proj = {} );
(8) (C++26 から)
template< /*execution-policy*/ Ep,
          std::random_access_iterator I, std::sized_sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred >
I find_if( Ep&& policy, I first, S last, Pred pred, Proj proj = {} );
(9) (C++26 から)
template< /*execution-policy*/ Ep, /*sized-random-access-range*/ R,
          class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate
              <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred >
ranges::borrowed_iterator_t<R>
    find_if( Ep&& policy, R&& r, Pred pred, Proj proj = {} );
(10) (C++26 から)
template< /*execution-policy*/ Ep,
          std::random_access_iterator I, std::sized_sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred >
I find_if_not( Ep&& policy, I first, S last, Pred pred, Proj proj = {} );
(11) (C++26 から)
template< /*execution-policy*/ Ep, /*sized-random-access-range*/ R,
          class Proj = std::identity,
          std::indirect_unary_predicate
              <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred >
ranges::borrowed_iterator_t<R>
    find_if_not( Ep&& policy, R&& r, Pred pred, Proj proj = {} );
(12) (C++26 から)

の定義については/*execution-policy*/を参照このページ; の定義については/*sized-random-access-range*/を参照このページ.

最初の要素を検索します (射影 proj) をソース範囲 [first, last) または r で特定の基準を満たすもの:

1,2) find は、ターゲット値 value に等しい最初の要素を検索します。
3,4) find_if は、述語 pred が true を返す最初の要素を検索します。
5,6) find_if_not は、述語 pred が false を返す最初の要素を検索します。
7-12) (1-6) と同じですが、 に従って実行されます。policy

このページで説明されている関数のようなエンティティは、アルゴリズム関数オブジェクト (非公式に niebloids として知られています)、すなわち:

パラメータ

first, last - ソースを定義するイテレータ-センチネルペア 範囲
r - ソース範囲
value - ターゲット値
pred - (射影された)要素に適用される述語
proj - 要素に適用される射影
policy - 使用する実行ポリシー

戻り値

条件を満たす最初の要素を指すイテレータ。そのような要素が存在しない場合はlast。

計算量

ここでNをranges::distance(first, last)またはranges::distance(r)とする:

1,2)最大でN回の比較とprojの適用。
3-6)最大でN回のpredとprojの適用。
7,8) 𝓞(N)回の比較とprojの適用。
9-12) 𝓞(N)回のpredとprojの適用。

例外

7-12) 実行プロセス中:
  • 並列化に必要な一時メモリリソースが利用できない場合、 std::bad_alloc がスローされます。
  • アルゴリズム引数を介してオブジェクトにアクセスしているときにキャッチされない例外がスローされた場合、動作は実行ポリシーによって決定されます(については標準ポリシー、std::terminateが呼び出されます)。

注記

機能テスト マクロ 値 標準 機能
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) リスト初期化 アルゴリズム用 ( 1,2 )

実装例

find
struct find_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Proj = std::identity,
             class T = std::projected_value_t<I, Proj>>
        requires std::indirect_binary_predicate
                     <ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T*>
    constexpr I operator()(I first, S last, const T& value, Proj proj = {}) const
    {
        for (; first != last; ++first)
            if (std::invoke(proj, *first) == value)
                return first;
        return first;
    }
    
    template<ranges::input_range R, class T, class Proj = std::identity>
        requires std::indirect_binary_predicate
                     <ranges::equal_to,
                      std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, const T& value, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), value, std::ref(proj));
    }
    
    template<ranges::forward_range R, class T, class Proj = std::identity>
        requires std::indirect_binary_predicate
                     <ranges::equal_to,
                      std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, const T& value, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r),
                       ranges::next(ranges::begin(r), ranges::end(r)),
                       value, std::ref(proj));
    }
};

inline constexpr find_fn find;
find_if
struct find_if_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred>
    constexpr I operator()(I first, S last, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        for (; first != last; ++first)
            if (std::invoke(pred, std::invoke(proj, *first)))
                return first;
        return first;
    }
    
    template<ranges::input_range R, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate
                 <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::ref(pred), std::ref(proj));
    }
    
    template<ranges::forward_range R, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate
                 <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r),
                       ranges::next(ranges::begin(r), ranges::end(r)),
                       std::ref(pred), std::ref(proj));
    }
};

inline constexpr find_if_fn find_if;
find_if_not
struct find_if_not_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred>
    constexpr I operator()(I first, S last, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        for (; first != last; ++first)
            if (!std::invoke(pred, std::invoke(proj, *first)))
                return first;
        return first;
    }
    
    template<ranges::input_range R, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate
                 <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::ref(pred), std::ref(proj));
    }
    
    template<ranges::forward_range R, class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate
                 <std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r),
                       ranges::next(ranges::begin(r), ranges::end(r)),
                       std::ref(pred), std::ref(proj));
    }
};

inline constexpr find_if_not_fn find_if_not;

例

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <format>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <string>
#include <vector>

void projector_example()
{
    struct folk_info
    {
        unsigned uid;
        std::string name, position;
    };
    
    std::vector<folk_info> folks
    {
        {0, "Ana", "dev"},
        {1, "Bob", "devops"},
        {2, "Eve", "ops"}
    };
    
    const auto who{"Eve"};
    if (auto it = std::ranges::find(folks, who, &folk_info::name); it != folks.end())
        std::cout << std::format("Profile:\n"
                                 "    UID: {}\n"
                                 "    Name: {}\n"
                                 "    Position: {}\n\n",
                                 it->uid, it->name, it->position);
}

int main()
{
    namespace ranges = std::ranges;
    
    projector_example();
    
    const int n1 = 3;
    const int n2 = 5;
    const auto v = {4, 1, 3, 2};
    
    if (ranges::find(v, n1) != v.end())
        std::cout << "v contains: " << n1 << '\n';
    else
        std::cout << "v does not contain: " << n1 << '\n';
    
    if (ranges::find(v.begin(), v.end(), n2) != v.end())
        std::cout << "v contains: " << n2 << '\n';
    else
        std::cout << "v does not contain: " << n2 << '\n';
    
    auto is_even = [](int x) { return x % 2 == 0; };
    
    if (auto result = ranges::find_if(v.begin(), v.end(), is_even); result != v.end())
        std::cout << "First even element in v: " << *result << '\n';
    else
        std::cout << "No even elements in v\n";
    
    if (auto result = ranges::find_if_not(v, is_even); result != v.end())
        std::cout << "First odd element in v: " << *result << '\n';
    else
        std::cout << "No odd elements in v\n";
    
    auto divides_13 = [](int x) { return x % 13 == 0; };
    
    if (auto result = ranges::find_if(v, divides_13); result != v.end())
        std::cout << "First element divisible by 13 in v: " << *result << '\n';
    else
        std::cout << "No elements in v are divisible by 13\n";
    
    if (auto result = ranges::find_if_not(v.begin(), v.end(), divides_13);
        result != v.end())
        std::cout << "First element indivisible by 13 in v: " << *result << '\n';
    else
        std::cout << "All elements in v are divisible by 13\n";
    
    std::vector<std::complex<double>> nums{{4, 2}};
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        // T gets deduced in (2) making list-initialization possible
        const auto it = ranges::find(nums, {4, 2});
    #else
        const auto it = ranges::find(nums, std::complex<double>{4, 2});
    #endif
    assert(it == nums.begin());
}

出力:

Profile:
    UID: 2
    Name: Eve
    Position: ops

v contains: 3
v does not contain: 5
First even element in v: 4
First odd element in v: 1
No elements in v are divisible by 13
First element indivisible by 13 in v: 4

関連項目

特定の条件を満たす最初の要素を検索する
(関数テンプレート)
等しい(または与えられた述語を満たす)最初の隣接する2つの要素を検索する
(アルゴリズム関数オブジェクト)
ある範囲内の要素の最後の並びを検索する
(アルゴリズム関数オブジェクト)
要素の集合のいずれかを検索する
(アルゴリズム関数オブジェクト)
2つの範囲が異なる最初の位置を検索する
(アルゴリズム関数オブジェクト)
要素の範囲の最初の出現を検索する
(アルゴリズム関数オブジェクト)