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    function template
    <algorithm>

    std::binary_search

    namespace std {
      template <class ForwardIterator, class T>
      bool binary_search(ForwardIterator first,
                         ForwardIterator last,
                         const T& value);                 // (1) C++03
    
      template <class ForwardIterator, class T>
      constexpr bool binary_search(ForwardIterator first,
                                   ForwardIterator last,
                                   const T& value);       // (1) C++20
    
      template <class ForwardIterator, class T, class Compare>
      bool binary_search(ForwardIterator first,
                         ForwardIterator last,
                         const T& value,
                         Compare comp);                   // (2) C++03
    
      template <class ForwardIterator, class T, class Compare>
      constexpr bool binary_search(ForwardIterator first,
                                   ForwardIterator last,
                                   const T& value,
                                   Compare comp);         // (2) C++20
    }
    

    概要

    イテレータ範囲[first, last)から、二分探索法によって条件一致する要素の検索を行う。

    要件

    [first,last) の要素 ee < value および !(value < e)、または comp(e, value) および !comp(value, e) によって区分化されていなければならない。

    また、[first, last) の全ての要素 e は、e < value であれば !(value < e) である、または comp(e, value) であれば !comp(value, e) である必要がある。

    戻り値

    [first,last) 内のイテレータ i について、!(*i < value) && !(value < *i) または comp(*i, value) == false && comp(value, *i) == false であるようなイテレータが見つかった場合は true を返す。

    計算量

    最大で log2(last - first) + O(1) 回の比較を行う

    備考

    • comp は 2 引数の関数オブジェクトで、1 番目の引数が 2 番目の引数「より小さい」場合に true を、そうでない場合に false を返すものとして扱われる。

    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    
    int main()
    {
      // binary_search で 4 を検索する場合、
      // 4 より小さい物、4 と等しい物、4 より大きい物がその順に並んでいれば、
      // 必ずしもソートされている必要はない。
      std::vector<int> v = {3, 1, 4, 6, 5};
    
      if (std::binary_search(v.begin(), v.end(), 4)) {
        std::cout << "found" << std::endl;
      }
      else {
        std::cout << "not found" << std::endl;
      }
    }
    

    出力

    found
    

    実装例

    template <class ForwardIterator, class T>
    bool binary_search(ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                       const T& value)
    {
      first = std::lower_bound(first, last, value);
      return first != last && !bool(value < *first);
    }
    
    template <class ForwardIterator, class T, class Compare>
    bool binary_search(ForwardIterator first, ForwardIterator last,
                       const T& value, Compare comp)
    {
      first = std::lower_bound(first, last, value, comp);
      return first != last && !bool(comp(value, *first));
    }
    

    参照