STL(标准模板库)笔记---二分查找
本系列是观看北大郭炜老师C++程序与算法课程的笔记，用于复习与巩固。
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binary_search
- 在从小到大排好序的基本类型数组上进行二分查找。
binary_search(数组名+n1，数组名+n2,值);
n1和n2都是int类型的表达式，可以包含变量
如果n1=0,则 + n1可以不写。
查找区间为下标范围为[n1,n2)的元素，下标为n2的元素不在查找区间内 在该区间内查找"等于"值的元素，返回值为true(找到）或false(没找到）
查找时的排序规则，必须和排序时的规则一致！
"等于"的含义： a 等于 b <=> "a必须在b前面"和"b
例：
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct Rule //按个位数从小到大排
{
bool operator()( const int & a1,const int & a2) const {
return a1%10 < a2%10; }
};
void Print(int a[],int size)
{
for(int i = 0;i < size;++i) {
cout << a[i] << "," ;
}
cout << endl;
}
int main() {
int a[] = { 12,45,3,98,21,7};
sort(a,a+6);
Print(a,6);
cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,12) << endl;
cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,77) << endl;
sort(a,a+6,Rule()); //按个位数从小到大排
Print(a,6);
cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,7) << endl;
cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,8,Rule()) << endl;
return 0;
}
/*运行结果
3,7,12,21,45,98,
result:1
result:0
21,12,3,45,7,98,
result:0
result:1
*/
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct Student {
char name[20];
int id;
double gpa;
};
Student students [] = {
{"Jack",112,3.4},{"Mary",102,3.8},{"Mary",117,3.9}, {"Ala",333,3.5},{"Zero",101,4.0}
};
struct StudentRule1 { //按姓名从小到大排
bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const {
if( stricmp(s1.name,s2.name) < 0)
return true;
return false;
}
};
struct StudentRule2 { //按id从小到大排
bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const {
return s1.id < s2.id;
}
};
struct StudentRule3 {//按gpa从高到低排
bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const {
return s1.gpa > s2.gpa;
}
};
int main(){
Student s;
strcpy(s.name,"Mary");
s.id= 117;
s.gpa = 0;
int n = sizeof(students) / sizeof(Student);
sort(students,students+n,StudentRule1()); //按姓名从小到大排
cout << binary_search( students , students+n,s, StudentRule1()) << endl;
strcpy(s.name,"Bob");
cout << binary_search( students , students+n,s, StudentRule1()) << endl;
sort(students,students+n,StudentRule2()); //按id从小到大排
cout << binary_search( students , students+n,s, StudentRule2()) << endl;
return 0;
}
/*运行结果
1
0
1
*/
lower_bound
用lower_bound二分查找下界( 一)
- 在对元素类型为T的从小到大排好序的基本类型的数组中进行查找
T * lower_bound(数组名+n1,数组名+n2,值);
返回一个指针 T * p;
*p 是查找区间里下标最小的，大于等于"值" 的元素。如果找不到，p指向下标为n2的 元素。
用lower_bound二分查找下界( 二)
- 在元素为任意的T类型、按照自定义排序规则排好序的数组中进行查找。
T * lower_bound(数组名+n1,数组名+n2,值,排序规则结构名());
返回一个指针 T * p;
*p 是查找区间里下标最小的，按自定义排序规则，可以排在"值"后面的元素。如果找 不到，p指向下标为n2的元素。
upper_bound
用upper_bound二分查找上界(一)
- 在元素类型为T的从小到大排好序的基本类型的数组中进行查找。
T * upper_bound(数组名+n1,数组名+n2,值);
返回一个指针 T * p;
*p 是查找区间里下标最小的，大于"值"的元素。如果找不到，p指向下标为n2的元素。
用upper_bound二分查找上界(二)
- 在元素为任意的T类型、按照自定义排序规则排好序的数组中进行查找。
T * upper_bound(数组名+n1,数组名+n2,值,排序规则结构名());
返回一个指针 T * p;
*p 是查找区间里下标最小的，按自定义排序规则，必须排在"值"后面的元素。如果找 不到，p指向下标为n2的元素。
lower_bound,upper_bound用法示例 ：
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct Rule {
bool operator()( const int & a1,const int & a2) const {
return a1%10 < a2%10;
}
};
void Print(int a[],int size) {
for(int i = 0;i < size;++i) {
cout << a[i] << "," ;
}
cout << endl;
}
#define NUM 7
int main() {
int a[NUM] = { 12,5,3,5,98,21,7};
sort(a,a+NUM);
Print(a,NUM); // => 3,5,5,7,12,21,98,
int * p = lower_bound(a,a+NUM,5);
cout << *p << "," << p-a << endl; //=> 5,1
p = upper_bound(a,a+NUM,5);
cout << *p << endl; //=>7
cout << * upper_bound(a,a+NUM,13) << endl; //=>21
sort(a,a+NUM,Rule());
Print(a,NUM); //=>21,12,3,5,5,7,98,
cout << * lower_bound(a,a+NUM,16,Rule()) << endl; // => 7
cout << lower_bound(a,a+NUM,25,Rule()) - a<< endl; // => 3
cout << upper_bound(a,a+NUM,18,Rule()) - a << endl; // => 7
if( upper_bound(a,a+NUM,18,Rule()) == a+NUM)
cout << "not found" << endl; //=> not found
cout << * upper_bound(a,a+NUM,5,Rule()) << endl; // =>7
cout << * upper_bound(a,a+NUM,4,Rule()) << endl; // =>5 return 0;
}