std::set::equal_range 用于 std::pair 的容器

Question

我正在尝试查找包含 int 值 i 的所有范围 [a,b]，其中 a set<std:pair<int,int>> 作为范围集。

在下面，在vector<int> 上使用相等的范围会产生范围的开始和结束之后的一个。

当我对set<pair<int,int>> 执行相同操作时，结果从范围末尾开始和结束，因此不包括包含该值的范围。

#include <set>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int ia[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    set<int> s1(begin(ia),end(ia));
    auto range1 = s1.equal_range(5);

    cout << *range1.first << " " << *range1.second << endl; //prints 5 6

    pair<int,int> p[] = {make_pair(1,10), 
                         make_pair(11,20),  
                         make_pair(21,30), 
                         make_pair(31,40)}; 
    set<pair<int,int>> s(begin(p), end(p));    

    auto range = s.equal_range(make_pair(12,12));

    cout << range.first->first << " " << range.first->second << endl; //prints 21 30, why?
    cout << range.second->first << " " << range.second->second << endl; //prints 21 30

}

prints
5 6
21 30
21 30
为什么set<pair<int,int>>上的equal_range不包括包围值（12）的范围，即[11.20]

Answer 1

equal_range 的行为完全正确：

assert( std::make_pair(11, 20) < std::make_pair(12, 12) );
assert( std::make_pair(12, 12) < std::make_pair(21, 30) );

[11,20] 不是一个范围，它是一对。这对 [12,12] 不在另一对“内”，这甚至说都没有意义。

[12,12] 不在 [11,20] 之内，它大于它。 std::pair 的小于运算符首先比较第一个元素，只有当它们相等时才会查看第二个元素，因此对于任何 x 和 @，make_pair(11,x) 小于 make_pair(12, y) 987654328@

所以equal_range 告诉你[12,12] 会被插入到[11,20] 之后和[21,30] 之前，这是正确的。

如果要将对视为值的范围，则需要编写代码来执行此操作，不要假设对的内置比较可以做到这一点。您实际上是在尝试在一系列整数对中找到一个整数 12，但是已经编写了代码来在一系列整数对中找到一对 [12,12]。那不是一回事。

Answer 2

该范围内不包括[11, 20]，因为该范围内不包括任何东西。 [12, 12] 没有相等的元素，所以它返回一个空范围（由半开区间[x, x) 表示）。

顺便说一句，取消引用范围的上限可能会调用未定义的行为，因为这可能等于 s.end()。

Answer 3

[12, 12] 对排序在[11, 20] 之后和[21, 30] 之前。

std::set::equal_range() 包含一系列 equal 元素。您的集合中没有相等的元素（尤其不是[11, 20]），所以equal_range() 返回[21, 30], [21, 30]。

Answer 4

equal_range实现为先调用lower_bound，再调用upper_bound搜索剩余数据集。

template <class ForwardIterator, class T>
  pair<ForwardIterator,ForwardIterator>
    equal_range ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& value )
{
  ForwardIterator it = lower_bound (first,last,value);
  return make_pair ( it, upper_bound(it,last,value) );
}

查看您的示例： 它调用lower_bound来定位value的下界（即pair(12,12)，到达

pair<int,int> p[] = {make_pair(1,10), 
                     make_pair(11,20), 
                     make_pair(21,30),   // <--- lower_bound() points to here
                     make_pair(31,40)}; 

然后调用upper_bound()在(21,30),(31,40)上搜索，找不到，返回(21,30)

http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/upper_bound/

Answer 5

我认为您的 std::set<std::pair<int, int> > 不会对您与整数相交有太大帮助：您可以找到 s.lower_bound(std::make_pair(i + 1, i + 1) 来切断搜索，但所有范围从低于 i + 1 的索引开始都可以如果第二个边界足够大，则可能包含值i。如果您知道范围的最大大小，在这种情况下您可以通过s.lower_bound(std::make_pair(i - max_range_size, i - max_range_size)) 将搜索限制在前面，这可能会有所帮助。您需要依次检查每个范围，以确定您的 i 是否属于它们：

auto it    = s.lower_bound(std::make_pair(i - max_range_size, i - max_range_size));
auto upper = s.lower_bound(std::make_pair(i + 1, i + 1));
for (; it != upper; ++it) {
    if (i < it->second) {
        std::cout << "range includes " << i << ": "
                  << [" << it.first << ", " << it->second << "]\n";
}

（或类似的东西......）