13-STL-二分查找

STL中提供-二分查找算法(binary_search lower_bound upper_bound equal_range

 

STL包含四种不同的二分查找算法，binary_search    lower_bound  upper_bound   equal_range.他们作用的range是已sorted。

binary_search试图在已排序的[first, last)中寻找元素value。如果[first, last)内有等价于value的元素，它会返回true，否则返回false，它不返回查找位置。

lower_bound它试图在已排序的[first,last)中寻找元素value。如果[first, last)具有等价于value的元素，lower_bound返回一个iterator指向其中第一个元素。如果没有这样的元素存在，它便返回假设这样的元素存在的话，会出现的位置。即指向第一个不小于value的元素。如果value大于[first, last)的任何一个元素，则返回last。

upper_bound它试图在已排序的[first,last)中寻找value，返回可安插value的最后一个合适的位置。如果value存在，lower_bound 返回的是指向该元素的iterator。相较之下upper_bound并不这么做，它返回value可被安插的最后一个合适位置。如果value存在，那么它返回的iterator将指向value的下一个位置，而非value自身。

equal_range的返回值本质上结合了lower_bound和upper_bound两者的返回值。其返回值是一对iterator i 和 j ， 其中i是value可安插的第一个位置，j则是value可安插的最后一个位置。可以推演出：[i，j)中的每个元素都等价于value，而且[i, j)是[first, last)之中符合上述性质的一个最大子区间。  算法lower_bound返回该range的第一个iterator， 算法upper_bound返回该range的past-the-end iterator，算法equal_range则是以pair的形式将两者都返回。

 

1. #include <algorithm>
2. #include <iostream>
3. #include <iterator>
4. #include <vector>
5. using namespace std;
6. int main()
7. {
8. vector<int> v;
9. vector<int>::iterator iter;
10. pair<vector<int>::iterator, vector<int>::iterator> vecpair;
11. for(int i = 1; i<= 20; i++) {
12. v.push_back(i%6);
13. }
14. sort(v.begin(), v.end());
15. cout << "array: " << endl << "  ";
16. copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
17. cout << endl << endl;
18. /*  lower_bound */
19. cout << "lower_bound function, value = 3: " << endl;
20. iter = lower_bound(v.begin(), v.end(), 3);
21. cout << "  [first, iter] = ";
22. copy(v.begin(), iter, ostream_iterator<int>(cout, " "));
23. cout << endl;
24. cout << "  [iter, last] = ";
25. copy(iter, v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
26. cout << endl << endl;
27. /*  upper_bound */
28. cout << "upper_bound function, value = 3: " << endl;
29. iter = upper_bound(v.begin(), v.end(), 3);
30. cout << "  [first, iter] = ";
31. copy(v.begin(), iter, ostream_iterator<int>(cout, " "));
32. cout << endl;
33. cout << "  [iter, last] = ";
34. copy(iter, v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
35. cout << endl << endl;
36. /*  equal_range */
37. cout << "euqual_range function value = 3: " << endl;
38. vecpair = equal_range(v.begin(), v.end(), 3);
39. cout << " [vecpair->first, vecpair->second] = ";
40. copy(vecpair.first, vecpair.second, ostream_iterator<int>(cout, " "));
41. cout << endl << endl;
42. /*  binary_search */
43. cout << "binary_search function value = 3: " << endl;
44. cout << "3 is " << (binary_search(v.begin(), v.end(), 3) ? "": "not ") << " in array" << endl;
45. cout << endl;
46. /*  binary_search */
47. cout << "binary_search function value = 6: " << endl;
48. cout << "6 is " << (binary_search(v.begin(), v.end(), 6) ? "": "not ") << " in array" << endl;
49. cout << endl;
50. }
51. ./bsearch
52. array:
53. 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5
54. lower_bound function, value = 3:
55. [first, iter] = 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2
56. [iter, last] = 3 3 3 4 4 4 5 5 5
57. upper_bound function, value = 3:
58. [first, iter] = 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3
59. [iter, last] = 4 4 4 5 5 5
60. euqual_range function value = 3:
61. [vecpair->first, vecpair->second] = 3 3 3
62. binary_search function value = 3:
63. 3 is  in array
64. binary_search function value = 6:
65. 6 is not  in array