# std::ranges::binary_search

< cpp‎ | algorithm‎ | ranges

定义于头文件 `<algorithm>` |  |
调用签名 |  |
template< std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T, class Proj = std::identity, std::indirect_strict_weak_order< const T*, std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less > constexpr bool binary_search( I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} ); | (1) | (C++20 起)
template< ranges::forward_range R, class T, class Proj = std::identity, std::indirect_strict_weak_order< const T*, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Comp = ranges::less > constexpr bool binary_search( R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {} ); | (2) | (C++20 起)

1) 检查等价于 `value` 的元素是否在范围 `[first, last)` 内出现。
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` 。

对于需要成功的 `ranges::binary_search` ，范围 `[first, last)` 必须至少以相对 `value` 部分有序，即他必须满足下列要求：

- 相对于 std::invoke(comp, std::invoke(proj, element), value) 已划分（即该表达式对其为 true 的所有元素在该表达式对其为 false 的所有元素之前）
- 相对于 !std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, element)) 已划分
- 对于所有元素，若 std::invoke(comp, std::invoke(proj, element), value) 为 true 则 !std::invoke(comp, value, std::invoke(proj, element)) 为 true 。

完全排序的范围符合这些判别标准。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid ，即：

- 调用它们中的任何一者时不可指定显式模板实参。
- 它们无一对实参依赖查找可见。
- 在通常无限定查找寻找函数调用运算符左侧的名称找到它们之一时，它禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或以某些特殊编译器扩展实现。

### 参数

first, last | - | 要检验的元素范围
r | - | 要检验的元素范围
value | - | 与元素比较的值
comp | - | 应用到投影后元素的比较函数
proj | - | 应用到元素的投影

### 返回值

若找到等于 `value` 的元素则为 true ，否则为 false 。

### 复杂度

进行的比较与投影次数与 `first` 和 `last` 间的距离成对数（至多投影与比较 log
2(last - first) + O(1) 次）。然而，对于不实现 std::random_access_iterator 的迭代器，迭代器自增次数为线性。

### 可能的实现

    struct binary_search_fn {
        template<std::forward_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T,
                 class Proj = std::identity,
                 std::indirect_strict_weak_order<
                     const T*,
                     std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less>
        constexpr bool
        operator()(I first, S last, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
        {
            first = std::lower_bound(first, last, value, comp);
            return (!(first == last) && !(comp(value, *first)));
        }

        template<ranges::forward_range R, class T, class Proj = std::identity,
                 std::indirect_strict_weak_order<
                    const T*,
                    std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Comp = ranges::less>
        constexpr bool operator()(R&& r, const T& value, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
        {
            return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), value,
                           std::ref(comp), std::ref(proj));
        }
    };

    inline constexpr binary_search_fn binary_search;

### 示例

    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    #include <vector>

    int main()
    {
        std::vector<int> haystack {1, 3, 4, 5, 9};
        std::vector<int> needles {1, 2, 3};

        for (auto needle : needles) {
            std::cout << "Searching for " << needle << '\n';
            if (ranges::binary_search(haystack, needle)) {
                std::cout << "Found " << needle << '\n';
            } else {
                std::cout << "no dice!\n";
            }
        }
    }

输出：

    Searching for 1
    Found 1
    Searching for 2
    no dice!
    Searching for 3
    Found 3

### 参阅

ranges::equal_ranges (C++20) | 返回匹配特定值的元素范围 (niebloid)
binary_search | 确定元素是否存在于某范围中 (函数模板)