C++ STLのmapでequal_range()を使う方法を解説

この記事では、C++ STLのmapコンテナが提供するequal_range()関数について、具体的なコード例を交えながらわかりやすく解説します。

equal_range()とは

equal_range()は、指定したキーと等しいキーを持つ要素の範囲（レンジ）を表す、イテレータのペア（pair）を返すメンバ関数です。返されるペアのうち、firstには下限（lower bound）に相当するイテレータ、secondには上限（upper bound）に相当するイテレータが格納されます。

つまり、この関数を使えば、コンテナ内で「指定したキーに一致する要素が存在する範囲」を一度の呼び出しで取得できるのです。lower_bound()とupper_bound()を個別に呼び出す手間を省けるため、コードを簡潔に書くことができます。

サンプルコード

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    // コンテナの初期化
    map<int, int> mp;
    mp.insert({ 4, 30 });
    mp.insert({ 1, 40 });
    mp.insert({ 6, 60 });

    // イテレータのペアを宣言
    pair<map<int, int>::iterator,
         map<int, int>::iterator> it;

    // キー「1」に対する範囲を取得
    it = mp.equal_range(1);

    cout << "下限（lower bound）: " << it.first->first << ":" << it.first->second;
    cout << "\n上限（upper bound）: " << it.second->first << ":" << it.second->second;

    return 0;
}

実行結果

下限（lower bound）: 1:40
上限（upper bound）: 4:30

コードのポイント

• キーの検索： mp.equal_range(1)を呼び出すことで、キー「1」に関連する範囲を取得しています。
• 戻り値の扱い： 戻り値はpair型であり、it.firstが下限側のイテレータ、it.secondが上限側のイテレータを指します。
• 要素へのアクセス： 各イテレータは->first（キー）と->second（値）でマップの要素にアクセスできます。

この例では、キー「1」に対応する要素は{1, 40}のみであるため、下限はその要素自身を指し、上限は次のキーである「4」の要素{4, 30}を指します。なお、C++11以降ではautoを使ってauto it = mp.equal_range(1);のように記述すれば、イテレータ型を明示的に宣言する必要がなくなり、さらにコードが読みやすくなります。