C++之STL查找

本文是对STL中常用的查找算法做个小结。

可供查找的算法大致有：

• count：计算对象区间中的数目
• find：返回第一个对象的位置
• binary_search：判断是否存在某个对象
• lower_bound：返回等于或者大于指定对象的第一个位置
• upper_bound：返回大于对象的第一个位置
• equal_range：返回等于指定对象的元素的区间位置（构成一个pair）

这些查找算法需要序列式容器，或者数组。关联容器有相应的同名成员函数(除了binary_search)，带有判别式的如count_if,find_if或者binary_search的派别式版本，其用法大致相同，不影响选择，所以不作考虑。

1. 查找分类

可以按是否需要排序区间分为两组：

• 需要排序：binary_search, lower_bound, upper_bound, equal_range

• 不需要排序： find, count

  很明显，排序后的查找效率更高（对数时间），但排序本身需要花费时间。而不排序的查找一般是线性时间。

2. 无序查找

对于count和find来说，用法有一些不同。

首先，find能够返回第一个匹配对象的位置，很多时候我们都需要获得查找得到的位置，这时候find就很好用。
另一方面， find查找到匹配对象之后就停止查找，而count则会全部遍历来统计个数，所以find效率更高。
但是对于判别来说，find检查迭代器的位置，而count检查返回的个数。

3. 有序查找

• binary_search只能判断是否存在；
• 需要知道匹配元素的位置，使用lower_bound。因为lower_bound不一定匹配，也可能是大于，所以需要检查返回位置元素是否匹配；
  
  • 这地方有一个陷阱，就是查找是用到的等价比较和判别时用到的等价比较如果不一致，会出现问题。特别是对于用户定义的类，等价的比较方法。
• equal_range本质就是同时返回了lower_bound和upper_bound的结果；
• equal_range返回两个迭代器如果相同，则表明没有找到匹配对象
  
  • 用这个方法比lower_bound更保险，不涉及对象的等价比较

引用一张别人总结的表格。
查找算法使用选择：