C++ STL Binary search詳解

一.解釋

　　之前遇到二分的題目都是手動實現二分，不得不說錯誤比較多，關於返回值，關於區間的左閉右開等很容易出錯，最近作題發現直接使用STL中的二分函數方便快捷還不會出錯，不過對於沒有接觸過的同窗，二分函數確實是一個頭疼的部分，本身查的內容又有點亂，找不到具體的使用方法，有必要本身總結一份完整的之後備用。

二.經常使用操做

　　1.頭文件

#include <algorithm>

　　2.使用方法

1.binary_search：查找某個元素是否出現。
a.函數模板：binary_search(arr[],arr[]+size ,  indx)
b.參數說明：
    arr[]： 數組首地址
    size：數組元素個數
    indx:須要查找的值
c.函數功能：  在數組中以二分法檢索的方式查找，若在數組(要求數組元素非遞減)中查找到indx元素則真，若查找不到則返回值爲假。

2.lower_bound：查找第一個大於或等於某個元素的位置。
a.函數模板：lower_bound(arr[],arr[]+size ,  indx):
b.參數說明：
    arr[]： 數組首地址
    size：數組元素個數
    indx:須要查找的值
c.函數功能：  函數lower_bound()在first和last中的前閉後開區間進行二分查找，返回大於或等於val的第一個元素位置(注意是地址)。若是全部元素都小於val，則返回last的位置
d.舉例以下：
　　一個數組number序列爲：4,10,11,30,69,70,96,100.設要插入數字3,9,111.pos爲要插入的位置的下標，則
　　/*注意由於返回值是一個指針，因此減去數組的指針就是int變量了*/
　　pos = lower_bound( number, number + 8, 3) - number，pos = 0.即number數組的下標爲0的位置。
　　pos = lower_bound( number, number + 8, 9) - number， pos = 1，即number數組的下標爲1的位置（即10所在的位置）。
　　pos = lower_bound( number, number + 8, 111) - number， pos = 8，即number數組的下標爲8的位置（但下標上限爲7，因此返回最後一個元素的下一個元素）。
e.注意：函數lower_bound()在first和last中的前閉後開區間進行二分查找，返回大於或等於val的第一個元素位置。若是全部元素都小於val，則返回last的位置，且last的位置是越界的！

　　返回查找元素的第一個可安插位置，也就是「元素值>=查找值」的第一個元素的位置
3.upper_bound：查找第一個大於某個元素的位置。
a.函數模板：upper_bound(arr[],arr[]+size ,  indx):
b.參數說明：
    arr[]： 數組首地址
    size：數組元素個數
    indx:須要查找的值
c.函數功能：函數upper_bound()返回的在前閉後開區間查找的關鍵字的上界，返回大於val的第一個元素位置
　　例如：一個數組number序列1,2,2,4.upper_bound(2)後，返回的位置是3（下標）也就是4所在的位置,一樣，若是插入元素大於數組中所有元素，返回的是last。(注意：數組下標越界)
　　返回查找元素的最後一個可安插位置，也就是「元素值>查找值」的第一個元素的位置 。

3、代碼

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    int a[100]= {4,10,11,30,69,70,96,100};
    int b=binary_search(a,a+9,4);//查找成功，返回1
    cout<<"在數組中查找元素4，結果爲："<<b<<endl;
    int c=binary_search(a,a+9,40);//查找失敗，返回0
    cout<<"在數組中查找元素40，結果爲："<<b<<endl;
    int d=lower_bound(a,a+9,10)-a;
    cout<<"在數組中查找第一個大於等於10的元素位置，結果爲："<<d<<endl;
    int e=lower_bound(a,a+9,101)-a;
    cout<<"在數組中查找第一個大於等於101的元素位置，結果爲："<<e<<endl;
    int f=upper_bound(a,a+9,10)-a;
    cout<<"在數組中查找第一個大於10的元素位置，結果爲："<<f<<endl;
    int g=upper_bound(a,a+9,101)-a;
    cout<<"在數組中查找第一個大於101的元素位置，結果爲："<<g<<endl;
}