std:: lower_bound

在已分区的范围 [ first , last ) 中，查找首个 不 在 value 之前排序的元素。

参数

返回值

指向范围 [ first , last ) 中首个不小于 value 的元素的迭代器，若找不到此类元素则返回 last 。

复杂度

给定 \(\scriptsize N\) N 为 std:: distance ( first, last ) ：

然而，若 ForwardIt 不满足 LegacyRandomAccessIterator 要求，迭代器递增次数将与 \(\scriptsize N\) N 呈线性关系。特别需要注意的是， std::map 、 std::multimap 、 std::set 和 std::multiset 的迭代器不支持随机访问，因此应当优先使用这些容器自身的成员函数 lower_bound 。

可能的实现

另请参阅 libstdc++ 与 libc++ 中的实现。

template<class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value)
{
    return std::lower_bound(first, last, value, std::less{});
}

template<class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type,
         class Compare>
ForwardIt lower_bound(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp)
{
    ForwardIt it;
    typename 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;
}

注释

尽管 std::lower_bound 仅要求 [ first , last ) 区间满足分区条件，但该算法通常用于 [ first , last ) 已排序的情况，这样对于任意 value 都能确保二分搜索的有效性。

与 std::binary_search 不同， std::lower_bound 不要求 operator < 或 comp 具有反对称性（即不要求 a < b 和 b < a 始终产生不同结果）。实际上，它甚至不要求对于区间 [ first , last ) 中的任何迭代器 iter ，表达式 value < * iter 或 comp ( value, * iter ) 必须具有良好定义。

示例

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>
struct PriceInfo { double price; };
int main()
{
    const std::vector<int> data{1, 2, 4, 5, 5, 6};
    for (int i = 0; i < 8; ++i)
    {
        // 搜索第一个满足 i ≤ x 的元素
        auto lower = std::lower_bound(data.begin(), data.end(), i);
        std::cout << i << " ≤ ";
        lower != data.end()
            ? std::cout << *lower << " 位于索引 " << std::distance(data.begin(), lower)
            : std::cout << "未找到";
        std::cout << '\n';
    }
    std::vector<PriceInfo> prices{{100.0}, {101.5}, {102.5}, {102.5}, {107.3}};
    for (const double to_find : {102.5, 110.2})
    {
        auto prc_info = std::lower_bound(prices.begin(), prices.end(), to_find,
            [](const PriceInfo& info, double value)
            {
                return info.price < value;
            });
        prc_info != prices.end()
            ? std::cout << prc_info->price << " 位于索引 " << prc_info - prices.begin()
            : std::cout << to_find << " 未找到";
        std::cout << '\n';
    }
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 0}, {2, 2}, {2, 1}, {3, 0}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y) { return x.real() < y.real(); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto it = std::lower_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto it = std::lower_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    assert((*it == CD{2, 2}));
}

0 ≤ 1 位于索引 0
1 ≤ 1 位于索引 0
2 ≤ 2 位于索引 1
3 ≤ 4 位于索引 2
4 ≤ 4 位于索引 2
5 ≤ 5 位于索引 3
6 ≤ 6 位于索引 5
7 ≤ 未找到
102.5 位于索引 2
110.2 未找到

缺陷报告

下列行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

参见