c++标准模板（STL）- 算法 （std::search）

定义于头文件 

算法库提供大量用途的函数（例如查找、排序、计数、操作），它们在元素范围上操作。注意范围定义为 [first, last) ，其中 last 指代要查询或修改的最后元素的后一个元素。

搜索一个元素范围

std::search

template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 > ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,                    ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );	(1)	(C++20 前)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2 > constexpr ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,                              ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );		(C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2 > ForwardIt1 search( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,                    ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last );	(2)	(C++17 起)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate > ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,                    ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );	(3)	(C++20 前)
template< class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate > constexpr ForwardIt1 search( ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,                              ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );		(C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryPredicate > ForwardIt1 search( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,                    ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, BinaryPredicate p );		(4)	(C++17 起)
template ForwardIterator search( ForwardIterator first, ForwardIterator last,                         const Searcher& searcher );		(5)	(C++17 起) (C++20 前)
template constexpr ForwardIterator search( ForwardIterator first, ForwardIterator last,                                   const Searcher& searcher );			(C++20 起)

1-4) 搜索范围 [first, last - (s_last - s_first)) 中元素子序列 [s_first, s_last) 的首次出现。

1) 元素用 operator== 比较。

3) 元素用给定的二元谓词 p 比较。

2,4) 同 (1,3) ，但按 policy 执行。这些重载仅若 std::is_execution_policy_v> 为 true 才参与重载决议。

5) 在序列 [first, last) 中搜索 searcher 构造函数中指定的模式。等效地执行 return searcher(first, last).first; 。搜索器 (Searcher) 不必为可复制构造 (CopyConstructible) 。

标准库提供下列搜索器： default_searcher (C++17) 标准 C++ 库搜索算法实现 (类模板) boyer_moore_searcher (C++17) Boyer-Moore 搜索算法实现 (类模板) boyer_moore_horspool_searcher (C++17) Boyer-Moore-Horspool 搜索算法实现 (类模板)

(C++17 起)

参数

first, last	-	要检验的元素范围
s_first, s_last	-	要搜索的元素范围
policy	-	所用的执行策略。细节见执行策略。
searcher	-	封装搜索算法和搜索模式的搜索器
p	-	若元素应被当做相等则返回 ​true 的二元谓词。 谓词函数的签名应等价于如下：  bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b); 虽然签名不必有 const & ，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须接受（可为 const 的）类型 Type1 与 Type2 的值，无关乎值类别（从而不允许 Type1 & ，亦不允许 Type1 ，除非 Type1 的移动等价于复制 (C++11 起)）。 类型 Type1 与 Type2 必须使得 ForwardIt1 与 ForwardIt2 类型的对象在解引用后分别能隐式转换到 Type1 与 Type2 。 ​
类型要求
- ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。
- Searcher 必须满足搜索器 (Searcher) 的要求。

返回值

1-4) 指向范围中 [first, last - (s_last - s_first)) ，首个子序列 [s_first, s_last) 起始的迭代器。若找不到这种子序列，则返回 last 。
若 [s_first, s_last) 为空，则返回 first 。(C++11 起)

5) 返回 searcher.operator() 的结果，即指向找到的子串位置的迭代器，或若找不到则为 last 。

复杂度

1-4) 至多 S*N 次搜索，其中 S = std::distance(s_first, s_last) 而 N = std::distance(first, last) 。

5) 依赖于搜索器

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

• 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 为标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ，行为是实现定义的。
• 若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

 可能的实现

版本一

template
ForwardIt1 search(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                        ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last)
{
    for (; ; ++first) {
        ForwardIt1 it = first;
        for (ForwardIt2 s_it = s_first; ; ++it, ++s_it) {
            if (s_it == s_last) {
                return first;
            }
            if (it == last) {
                return last;
            }
            if (!(*it == *s_it)) {
                break;
            }
        }
    }
}

版本二

template
ForwardIt1 search(ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                        ForwardIt2 s_first, ForwardIt2 s_last, 
                        BinaryPredicate p)
{
    for (; ; ++first) {
        ForwardIt1 it = first;
        for (ForwardIt2 s_it = s_first; ; ++it, ++s_it) {
            if (s_it == s_last) {
                return first;
            }
            if (it == last) {
                return last;
            }
            if (!p(*it, *s_it)) {
                break;
            }
        }
    }
}

调用示例

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

template
bool in_quote(const Container& cont, const std::string& s)
{
    return std::search(cont.begin(), cont.end(), s.begin(), s.end()) != cont.end();
}

int main()
{
    std::string str = "why waste time learning, when ignorance is instantaneous?";
    // str.find() 也能使用
    std::cout << std::boolalpha << in_quote(str, "learning") << '\n'
              << in_quote(str, "lemming")  << '\n';

    std::vector vec(str.begin(), str.end());
    std::cout << std::boolalpha << in_quote(vec, "learning") << '\n'
              << in_quote(vec, "lemming")  << '\n';

    std::string in = "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit,"
                     " sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua";
    std::string needle = "pisci";

    auto func = [](char a, char b)
    {
        return a == b;
    };
    auto it = std::search(in.begin(), in.end(), needle.begin(), needle.end(), func);
    if (it != in.end())
        std::cout << "The string " << needle << " found at offset "
                  << it - in.begin() << '\n';
    else
    {
        std::cout << "The string " << needle << " not found\n";
    }
}

输出