C++ STLのset::equal_range()関数とは？構文・使い方・戻り値を徹底解説

本記事では、C++ STLに用意されている set::equal_range() 関数について、その構文、動作の仕組み、そして戻り値の内容を詳しく解説します。

C++ STLにおけるset（セット）とは？

C++ STLにおけるsetは、要素が必ず一意（ユニーク）であることが保証されたコンテナです。これは、要素の値そのものがその要素を識別する役割を果たすためです。一度setコンテナに追加した値は後から変更できませんが、値の削除や新たな追加は可能です。内部的には二分探索木として実装されており、高速な検索が行えるのが特徴です。

set::equal_range()とは

equal_range() はC++ STLに組み込まれた関数で、<set> ヘッダファイル内で定義されています。この関数は、引数として渡した値を含む範囲（レンジ）をsetコンテナから返します。setはすべての値が一意であるため、見つかった範囲内の等価な要素は1つだけになります。もし指定した値がコンテナ内に存在しない場合は、範囲の長さがゼロとなり、両方のイテレータは最初の位置を指します。

構文

Set1.equal_range(const type_t& value);

パラメータ

この関数は1つのパラメータを受け取ります。検索対象となる要素の値です。

戻り値

この関数はpair（ペア）を返します。具体的には、コンテナの下限（lower bound）から、検索対象の要素までを指すイテレータの範囲です。

使用例

入力： set<int> myset = {10, 20, 30, 40};
出力： 30の下限（lower bound）は30

サンプルコード

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    set<int> mySet;
    mySet.insert(10);
    mySet.insert(20);
    mySet.insert(30);
    mySet.insert(40);
    mySet.insert(50);
    cout<<"Elements before applying range() Function : ";
    for (auto i = mySet.begin(); i != mySet.end(); i++)
        cout << *i << " ";
    auto i = mySet.equal_range(30);
    cout<<"\nlower bound of 30 is "<< *i.first;
    cout<<"\nupper bound of 30 is "<< *i.second;
    i = mySet.equal_range(40);
    cout<<"\nlower bound of 40 is " << *i.first;
    cout<<"\nupper bound of 40 is "<< *i.second;
    i = mySet.equal_range(10);
    cout<<"\nlower bound of 10 is "<< *i.first;
    cout<<"\nupper bound of 10 is "<< *i.second;
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

Elements before applying range() Function : 10 20 30 40 50
lower bound of 30 is 30
upper bound of 30 is 40
lower bound of 40 is 40
upper bound of 40 is 50
lower bound of 10 is 10
upper bound of 10 is 20