C++ 二分法查找操作算法（4）

2023年7月31日 275次阅读来源: 查找算法

算法（Algorithm）为一个计算的具体步骤，常用于计算、数据处理和自动推理。C++ 算法库（Algorithms library）为 C++ 程序提供了大量可以用来对容器及其它序列进行算法操作的函数。这些组件可以为函数或函数模板，大部份由头文件 <algorithm> 提供，一小部份位于 <numeric>、<cstdlib> 中。

在涉及范围操作时，需要注意的是：通常 C++ 中提及的范围（如：[first, last)）都是半闭半开区间，即第二个迭代器（或指针，本例中为 last）指向的元素是不包含在范围中的。

还可以参考 vector与法算 主题，该主题包含大量的代码示例。
二分法查找操作：

`binary_search`	判断范围中是否存在值等价于给定值的元素
`equal_range`	返回范围中值等于给定值的元素组成的子范围
`lower_bound`	返回指向范围中第一个值大于或等于给定值的元素的迭代器
`upper_bound`	返回指向范围中第一个值大于给定值的元素的迭代器

binary_search

判断范围中是否存在值等价于给定值的元素

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// binary_search example
#include <iostream>     // std::cout
#include <algorithm>    // std::binary_search, std::sort
#include <vector>       // std::vector

bool myfunction ( int i, int j) { return (i<j); }

int main () {
int myints[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1};
std::vector< int> v(myints,myints+ 9); // 1 2 3 4 5 4 3 2 1

// using default comparison:
std::sort (v.begin(), v.end());

std::cout << “looking for a 3… “;
if (std::binary_search (v.begin(), v.end(), 3))
std::cout << “found!\n”; else std::cout << “not found.\n”;

// using myfunction as comp:
std::sort (v.begin(), v.end(), myfunction);

std::cout << “looking for a 6… “;
if (std::binary_search (v.begin(), v.end(), 6, myfunction))
std::cout << “found!\n”; else std::cout << “not found.\n”;

return 0;
}

输出：

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looking for a 3… found!
looking for a 6… not found.

equal_range

返回范围中值等于给定值的元素组成的子范围

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// equal_range example
#include <iostream>     // std::cout
#include <algorithm>    // std::equal_range, std::sort
#include <vector>       // std::vector

bool mygreater ( int i, int j) { return (i>j); }

int main () {
int myints[] = { 10, 20, 30, 30, 20, 10, 10, 20};
std::vector< int> v(myints,myints+ 8); // 10 20 30 30 20 10 10 20
std::pair<std::vector< int>::iterator,std::vector< int>::iterator> bounds;

// using default comparison:
std::sort (v.begin(), v.end());                              // 10 10 10 20 20 20 30 30
bounds=std::equal_range (v.begin(), v.end(), 20);            //          ^        ^

// using “mygreater” as comp:
std::sort (v.begin(), v.end(), mygreater);                   // 30 30 20 20 20 10 10 10
bounds=std::equal_range (v.begin(), v.end(), 20, mygreater); //       ^        ^

std::cout << “bounds at positions “ << (bounds.first – v.begin());
std::cout << ” and “ << (bounds.second – v.begin()) << ‘\n’;

return 0;
}

输出：

bounds at positions 2 and 5

lower_bound

返回指向范围中第一个值大于或等于给定值的元素的迭代器

upper_bound

返回指向范围中第一个值大于给定值的元素的迭代器

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// lower_bound/upper_bound example
#include <iostream>     // std::cout
#include <algorithm>    // std::lower_bound, std::upper_bound, std::sort
#include <vector>       // std::vector

int main () {
int myints[] = { 10, 20, 30, 30, 20, 10, 10, 20};
std::vector< int> v(myints,myints+ 8);           // 10 20 30 30 20 10 10 20

std::sort (v.begin(), v.end());                // 10 10 10 20 20 20 30 30

std::vector< int>::iterator low,up;
low=std::lower_bound (v.begin(), v.end(), 20); //          ^
up= std::upper_bound (v.begin(), v.end(), 20); //                   ^

std::cout << “lower_bound at position “ << (low- v.begin()) << ‘\n’;
std::cout << “upper_bound at position “ << (up – v.begin()) << ‘\n’;

return 0;
}

输出：

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lower_bound at position 3
upper_bound at position 6

注：函数的中文释义来自：http://classfoo.cn/cpp/head/76573_319/
注：例子来自：http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/

    原文作者：查找算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/yangshuo528/article/details/27192159
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