确定谓词是否适用于一个范围的全部、部分或全部元素

Question

自C++11以来，在算法库中，我们有all_of、any_of和none_of来确定谓词是否适用于范围的所有元素、任何元素或无元素。对其中一个算法的单个调用返回1位信息，而对于特定的范围和谓词，有4种可能性：

• 谓词适用于所有元素，不适用于任何元素：范围为空
• 谓词适用于所有元素（范围不为空）
• 谓词不包含任何元素（并且范围不为空）
• 谓词包含某些元素，但不是所有元素

有没有一种简洁有效的方法可以找到这些信息？可以先调用all_of，然后再调用none_of，但（a）无法处理单程范围，（b）只对谓词求值一次。助推是可以接受的。

Answer 1

如果手动检查第一个元素并根据结果在all_of或none_of之间进行选择，则可以消除（a）和（b）两个问题。

代码（借用@Angew的enum）：

enum class Result {
  empty, all, none, some
};
template <class FwIt, class Pred>
Result examine_range(FwIt from, FwIt to, Pred pred)
{
  if (from == to) return Result::empty;
  if (pred(*from)) {
    ++from;
    return all_of(from,to,pred) ? Result::all : Result::some;
  } else {
    ++from;
    return none_of(from,to,pred) ? Result::none : Result::some;
  }
}

Answer 2

我是错误地理解了这个问题，还是你可以通过std::accumulate来做这件事？

using eana = std::tuple<bool, bool, bool, bool>;
template <typename T, typename FwdIt, typename Pred>
auto empty_all_none_any(FwdIt begin, FwdIt end, Pred predicate) -> eana {
  auto result = eana{begin == end, begin != end, begin != end, false};
  result = std::accumulate(begin, end, result, [&](eana& res, T& val) {
    if (predicate(val)) {
      std::get<2>(res) = false;
      std::get<3>(res) = true;
    }
    else {
      std::get<1>(res) = false;
    }
    return res;
  });
  return result;
}

Answer 3

这是我的首选算法（来自@Angew的枚举）：

enum class Result {
    empty, all, none, some
};
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
Result examine_range(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p)
{
    bool all = true, none = true;
    for (; first != last && (all || none); ++first)
        (p(*first) ? none : all) = false;
    return all ? (none ? Result::empty : Result::all)
        : (none ? Result::none : Result::some);
}

Answer 4

您可以使用所描述的标准库函数来实现这一点。测试是否有任何元素为真，以及是否有元素为假，然后根据下表组合结果：

             any true | none true 
            ======================
 any false |  mixed   | all false |
none false | all true |  empty    |