lower_bound和upper_bound(STL算法)
来源:互联网 发布:淘宝怎么传宝贝视频 编辑:程序博客网 时间:2024/06/09 23:20
STL中的每个算法都非常精妙,看到二分的算法,学习一下,提升自我,点滴的积累,让自己更进一步
【原始代码】:
ForwardIter lower_bound(ForwardIter first, ForwardIter last,const _Tp& val)算法返回一个非递减序列[first, last)中的第一个大于等于值val的位置。
ForwardIter upper_bound(ForwardIter first, ForwardIter last, const _Tp& val)算法返回一个非递减序列[first, last)中第一个大于val的位置。
如下图所示:
1, lower_bound
这个序列中可能会有很多重复的元素,也可能所有的元素都相同,为了充分考虑这种边界条件,STL中的lower_bound算法总体上是才用了二分查找的方法,但是由于是查找序列中的第一个出现的值大于等于val的位置,所以算法要在二分查找的基础上做一些细微的改动。
int my_lower_bound(int *array, int size, int key){ int first = 0, last = size-1; int middle, pos=0; //需要用pos记录第一个大于等于key的元素位置 while(first < last) { middle = (first+last)/2; if(array[middle] < key){ //若中位数的值小于key的值,我们要在右边子序列中查找,这时候pos可能是右边子序列的第一个 first = middle + 1; pos = first; } else{ last = middle; //若中位数的值大于等于key,我们要在左边子序列查找,但有可能middle处就是最终位置,所以我们不移动last, pos = last; //而是让first不断逼近last。 } } return pos;}
【原始代码】:
//这个算法中,first是最终要返回的位置int lower_bound(int *array, int size, int key){ int first = 0, middle; int half, len; len = size; while(len > 0) { half = len >> 1; middle = first + half; if(array[middle] < key) { first = middle + 1; len = len-half-1; //在右边子序列中查找 } else len = half; //在左边子序列(包含middle)中查找 } return first;}
2, upper_bound
upper_bound返回的是最后一个大于等于val的位置,也是有一个新元素val进来时的插入位置。
【好理解的代码】:int my_upper_bound(int *array, int size, int key){ int first = 0, last = size-1; int middle, pos = 0; while(first < last) { middle = (first+last)/2; if(array[middle] > key){ //当中位数大于key时,last不动,让first不断逼近last last = middle; pos = last; } else{ first = middle + 1; //当中位数小于等于key时,将first递增,并记录新的位置 pos = first; } } return pos;}【STL里面的精妙的代码】:
int upper_bound(int *array, int size, int key){ int first = 0, len = size-1; int half, middle; while(len > 0){ half = len >> 1; middle = first + half; if(array[middle] > key) //中位数大于key,在包含last的左半边序列中查找。 len = half; else{ first = middle + 1; //中位数小于等于key,在右半边序列中查找。 len = len - half - 1; } } return first;}
******************************************
不过除此之外,这两个函数还分别有一个重载函数,可以接受第四个参数。如果第四个参数传入greater<Type>()
,其中Type改成对应类型,那么upper_bound则返回指向被查值<查找值的最小指针,lower_bound则返回指向被查值<=查找值的最小指针。
[代码】:附上一段代码,供大家快速检验使用(注释掉的是错误用法):
#include <iostream>#include <algorithm>using namespace std;int seq1[] = {1, 2, 3, 3, 4, 5}, seq2[] = {9, 8, 7, 7, 6, 5};int main(){ //cout<<upper_bound(seq1, seq1+6, 3, greater<int>()) - seq1<<endl; //cout<<lower_bound(seq1, seq1+6, 3, greater<int>()) - seq1<<endl; cout<<upper_bound(seq1, seq1+6, 3) - seq1<<endl; cout<<lower_bound(seq1, seq1+6, 3) - seq1<<endl; cout<<endl; cout<<upper_bound(seq2, seq2+6, 7, greater<int>()) - seq2<<endl; cout<<lower_bound(seq2, seq2+6, 7, greater<int>()) - seq2<<endl; //cout<<upper_bound(seq2, seq2+6, 7) - seq2<<endl; //cout<<lower_bound(seq2, seq2+6, 7) - seq2<<endl; return 0;}
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