std::ranges::contains / std::ranges::contains_subrange

这两个算法用于判断范围是否包含给定内容，只有 Ranges 版本：

• ranges::contains：判断范围是否包含给定元素
• ranges::contains_subrange：判断范围是否包含给定子范围

它们是 find(...) != end() 和 search(...) != end() 的语义化封装，代码更清晰。

1. 引入

#include <algorithm>

2. 原理

template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T, class Proj = std::identity>
requires std::indirect_binary_predicate<ranges::equal_to,
             std::projected<I, Proj>, const T*>
constexpr bool contains(I first, S last, const T& value, Proj proj = {});

template<ranges::input_range R, class T, class Proj = std::identity>
requires std::indirect_binary_predicate<ranges::equal_to,
             std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T*>
constexpr bool contains(R&& r, const T& value, Proj proj = {});

• 迭代器要求：InputIterator。
• 复杂度：contains 至多 \( O(n) \) 次比较；contains_subrange 至多 \( O(S \cdot N) \)。
• 返回值：布尔值。
• 空子范围：contains_subrange 对空子范围返回 true。

3. 用法

(1) 基本用法

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};

    std::cout << std::boolalpha
              << std::ranges::contains(v, 3) << '\n'    // true
              << std::ranges::contains(v, 9) << '\n';   // false

    std::vector<int> sub{3, 4};
    std::cout << std::ranges::contains_subrange(v, sub) << '\n';   // true
}

(2) 谓词与投影

支持投影，可以按成员判断：

struct Person { std::string name; int age; };
std::vector<Person> people{{"Alice", 30}, {"Bob", 25}};

bool has30 = std::ranges::contains(people, 30, &Person::age);   // true

(3) 执行策略

不支持执行策略，因为需要短路返回。

4. 注意事项

• 只有 Ranges 版本：C++23 才引入，且必须用 std::ranges::contains，没有 std::contains。
• 对有序范围仍用二分：contains 是线性查找，有序范围应改用 std::ranges::binary_search。
• contains 与 find 的选择：只需要「是否存在」时用 contains，需要「位置」时用 find。
• 关联容器也有 contains：C++20 起 std::set、std::map 等关联容器有成员函数 contains，性能是 \( O(\log n) \) 或平均 \( O(1) \)，比 ranges::contains 更快。

5. 相关算法

• find / find_if：查找元素位置
• search / search_n：查找子序列位置
• starts_with / ends_with：判断前缀/后缀
• count / count_if：统计元素数量