[C++] vectorで複数要素を効率的に検索する方法

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
// 二分探索を行う関数
bool binarySearch(const std::vector<int>& vec, int target) {
    int left = 0;
    int right = vec.size() - 1;
    // 左端が右端を超えない限り探索を続ける
    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2; // 中央のインデックスを計算
        if (vec[mid] == target) {
            return true; // 要素が見つかった場合
        } else if (vec[mid] < target) {
            left = mid + 1; // 右半分を探索
        } else {
            right = mid - 1; // 左半分を探索
        }
    }
    return false; // 要素が見つからなかった場合
}
int main() {
    // ソートされたvectorを定義
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    int target = 3; // 検索する値
    // 二分探索を実行
    if (binarySearch(numbers, target)) {
        std::cout << "要素が見つかりました。" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "要素が見つかりませんでした。" << std::endl;
    }
    return 0;
}

要素が見つかりました。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // std::binary_searchを使用するために必要
int main() {
    // ソートされたvectorを定義
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    int target = 3; // 検索する値
    // std::binary_searchを使用して検索
    if (std::binary_search(numbers.begin(), numbers.end(), target)) {
        std::cout << "要素が見つかりました。" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "要素が見つかりませんでした。" << std::endl;
    }
    return 0;
}

要素が見つかりました。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // std::lower_bound, std::upper_boundを使用するために必要
int main() {
    // ソートされたvectorを定義
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 3, 3, 4, 5};
    int target = 3; // 検索する値
    // std::lower_boundを使用して最初の位置を取得
    auto lower = std::lower_bound(numbers.begin(), numbers.end(), target);
    // std::upper_boundを使用して最後の位置を取得
    auto upper = std::upper_bound(numbers.begin(), numbers.end(), target);
    std::cout << "最初の位置: " << (lower - numbers.begin()) << std::endl;
    std::cout << "最後の位置: " << (upper - numbers.begin()) << std::endl;
    return 0;
}

最初の位置: 2
最後の位置: 5

#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
int main() {
    // unordered_setの例
    std::unordered_set<int> uset = {1, 2, 3, 4, 5};
    if (uset.find(3) != uset.end()) {
        std::cout << "3はunordered_setに存在します。" << std::endl;
    }
    // unordered_mapの例
    std::unordered_map<std::string, int> umap = {{"apple", 1}, {"banana", 2}, {"cherry", 3}};
    if (umap.find("banana") != umap.end()) {
        std::cout << "bananaの値は: " << umap["banana"] << std::endl;
    }
    return 0;
}

3はunordered_setに存在します。
bananaの値は: 2

#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_set>
int main() {
    // vectorを定義
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    // vectorをunordered_setに変換
    std::unordered_set<int> uset(numbers.begin(), numbers.end());
    // unordered_setを使用して検索
    int target = 3;
    if (uset.find(target) != uset.end()) {
        std::cout << "要素が見つかりました。" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "要素が見つかりませんでした。" << std::endl;
    }
    return 0;
}

要素が見つかりました。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // std::set_intersectionを使用するために必要
int main() {
    // ソートされた2つのvectorを定義
    std::vector<int> vec1 = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector<int> vec2 = {3, 4, 5, 6, 7};
    // 結果を格納するvectorを定義
    std::vector<int> result;
    // std::set_intersectionを使用して共通要素を検索
    std::set_intersection(vec1.begin(), vec1.end(), vec2.begin(), vec2.end(), std::back_inserter(result));
    // 結果を出力
    std::cout << "共通要素: ";
    for (int element : result) {
        std::cout << element << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

共通要素: 3 4 5

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // std::findを使用するために必要
// カスタム条件を満たす要素を検索する関数
std::vector<int> customSearch(const std::vector<int>& vec, int minValue, int maxValue) {
    std::vector<int> result;
    // vectorの各要素を調べる
    for (int element : vec) {
        // 条件を満たす要素を結果に追加
        if (element >= minValue && element <= maxValue) {
            result.push_back(element);
        }
    }
    return result;
}
int main() {
    // 検索対象のvectorを定義
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    // カスタム条件を指定して検索
    std::vector<int> result = customSearch(numbers, 3, 7);
    // 結果を出力
    std::cout << "条件を満たす要素: ";
    for (int element : result) {
        std::cout << element << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

条件を満たす要素: 3 4 5 6 7