四.c++中的算法--排序及相关操作---搜索

6.搜索

1.binary_search()

在已序区间搜寻指定的元素，【搜索区间必须是有序的】
函数原型为：

template<class ForwardIt, class T>bool binary_search(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value){    first = std::lower_bound(first, last, value);//第一个不小于value的值    return (first != last && !(value < *first));}//第二种形式template<class ForwardIt, class T, class Compare>bool binary_search(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp){    first = std::lower_bound(first, last, value);    return (first != last && !(comp(value, *first));}

说明：
1. 检查已排序的范围[first, last)内是否包含一个元素等于value。
2. 第一种形式：使用运算符operator<比较元素
3. 第二种形式： 使用二元比较函数： comp
4. 返回值：找到返回True，否则false

2.includes()

用于检查源区间中若干值是否存在。
函数原型：

//版本一template<class InputIt1, class InputIt2>bool includes(InputIt1 first1, InputIt1 last1,              InputIt2 first2, InputIt2 last2){    for (; first2 != last2; ++first1)//检查序列2 和序列一的匹配情况    {        if (first1 == last1 || *first2 < *first1)            return false;        if ( !(*first1 < *first2) )//两个对应的元素相等            ++first2;    }    return true;}//版本二template<class InputIt1, class InputIt2>bool includes(InputIt1 first1, InputIt1 last1,              InputIt2 first2, InputIt2 last2, Compare comp){    for (; first2 != last2; ++first1)    {        if (first1 == last1 || comp(*first2, *first1))            return false;        if (!comp(*first1, *first2))            ++first2;    }    return true;}

说明：
1. 第一种形式：默认比较operator<
2. 第二种形式： 二元比较函数：comp
3. 返回值： True，false

3.搜索第一个和最后一个可能的位置

• lower_bound():返回第一个“大于等于value”的值的位置
• equal_range()： 返回的是lower_bound()和upper_bound()的共同值
• upper_bound()：返回第一个不大于value的值的位置

1.lower_bound()

函数原型：

//版本一template<class ForwardIt, class T>ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value){    ForwardIt it;    std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type count, step;    count = std::distance(first, last);    while (count > 0) {//二分查找        it = first;         step = count / 2;         std::advance(it, step);        if (*it < value) {            first = ++it;             count -= step + 1;         } else count = step;    }    return first;}//版本二template<class ForwardIt, class T, class Compare>ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp){    ForwardIt it;    std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type count, step;    count = std::distance(first,last);    while (count > 0) {        it = first;        step = count / 2;        std::advance(it, step);        if (comp(*it, value)),            first = ++it;            count -= step + 1;        } else count = step;    }    return first;}

说明：
1. 第一种形式：默认比较operator<
2. 第二种形式： 二元比较函数：comp
3. 返回值：如果存在大于等于value的第一个值，返回他的位置的迭代器，否则返回end()迭代器

2.upper_bound()

函数原型：

//版本一template<class ForwardIt, class T>ForwardIt upper_bound(ForwardIt first, ForwardIt last,                            const T& value){    ForwardIt it;    std::iterator_traits<ForwardIt>::distance_type count, step;    count = std::distance(first,last);    while (count > 0) {        it = first;         step = count / 2;         std::advance(it, step);        if (!(value < *it)) {            first = ++it;            count -= step + 1;        } else count = step;    }    return first;}//版本二template<class ForwardIt, class T, class Compare>ForwardIt upper_bound(ForwardIt first, ForwardIt last,                            const T& value, Compare comp){    ForwardIt it;    std::iterator_traits<ForwardIt>::distance_type count, step;    count = std::distance(first,last);    while (count > 0) {        it = first;         step = count / 2;        std::advance(it, step);        if (!comp(value, *it)),            first = ++it;            count -= step + 1        } else count = step;    }    return first;}

说明：
1. 第一种形式：默认比较operator<
2. 第二种形式： 二元比较函数：comp
3. 返回值：如果存在大于value的第一个值，返回他的位置的迭代器，否则返回end()迭代器

3.equal_range()

返回一个pair类型，第一个成员是指向不小于value的第一个元素的迭代器，第二个成员是指向大于value的第一个元素的迭代器。

函数原型：

//版本一template<class ForwardIt, class T std::pair<ForwardIt,ForwardIt>     equal_range(ForwardIt first, ForwardIt last,                const T& value){    return std::make_pair(std::lower_bound(first, last, value),                          std::upper_bound(first, last, value));}//版本二template<class ForwardIt, class T, class Compare>std::pair<ForwardIt,ForwardIt>     equal_range(ForwardIt first, ForwardIt last,                const T& value, Compare comp);{    return std::make_pair(std::lower_bound(first, last, value, comp),                          std::upper_bound(first, last, value, comp));}

例子：

------------------省略--------------vector<int> vec1 = {1,2,3,4,5,6,6,7};pair<vector<int>::iterator, vector<int>::iterator> eq;eq = equal_range(vec1.begin(), vec1.end(), 4);------------------省略--------------

结果为：

vec1: 1   2   3   4   5   6   6   7lower: 4  upper: 5