std::upper_bound

template< class ForwardIt, class T >
ForwardIt upper_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                       const T& value );

template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits
                                         <ForwardIt>::value_type >
constexpr ForwardIt upper_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                                 const T& value );

template< class ForwardIt, class T, class Compare >
ForwardIt upper_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                       const T& value, Compare comp );

template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits
                                         <ForwardIt>::value_type,
          class Compare >
constexpr ForwardIt upper_bound( ForwardIt first, ForwardIt last,
                                 const T& value, Compare comp );

在已划分的范围 [first, last) 中查找符合特定顺序的首个元素，该元素排在 value 之后。

参数

返回值

指向范围 [ first , last ) 中首个大于 value 的元素的迭代器，如果找不到该元素则返回 last 。

复杂度

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

然而，如果 ForwardIt 不是 LegacyRandomAccessIterator ，则迭代器递增次数与 \(\scriptsize N\) 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，因此应当优先使用它们各自的成员函数 upper_bound 。

可能的实现

另请参阅 libstdc++ 和 libc++ 中的实现。

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

template<class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type,
         class Compare>
ForwardIt upper_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(value, *it))
        {
            first = ++it;
            count -= step + 1;
        } 
        else
            count = step;
    }
    return first;
}

注释

尽管 std::upper_bound 仅要求 [ first , last ) 区间被划分，但该算法通常用于 [ first , last ) 已排序的情况，这样二分搜索对任意 value 都有效。

对于区间 [ first , last ) 中的任意迭代器 iter ， std::upper_bound 要求表达式 value < * iter 和 comp ( value, * iter ) 必须合法，而 std::lower_bound 则要求 * iter < value 和 comp ( * iter, value ) 必须合法。

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 < 7; ++i)
    {
        // 搜索第一个大于 i 的元素
        auto upper = std::upper_bound(data.begin(), data.end(), i);
        std::cout << i << " < ";
        upper != data.end()
            ? std::cout << *upper << " at index " << std::distance(data.begin(), upper)
            : std::cout << "not found";
        std::cout << '\n';
    }
    std::vector<PriceInfo> prices{{100.0}, {101.5}, {102.5}, {102.5}, {107.3}};
    for (double to_find : {102.5, 110.2})
    {
        auto prc_info = std::upper_bound(prices.begin(), prices.end(), to_find,
            [](double value, const PriceInfo& info)
            {
                return value < info.price;
            });
        prc_info != prices.end()
            ? std::cout << prc_info->price << " at index " << prc_info - prices.begin()
            : std::cout << to_find << " not found";
        std::cout << '\n';
    }
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 0}, {2, 2}, {2, 1}, {3, 0}, {3, 1}};
    auto cmpz = [](CD x, CD y) { return x.real() < y.real(); };
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto it = std::upper_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), {2, 0}, cmpz);
    #else
        auto it = std::upper_bound(nums.cbegin(), nums.cend(), CD{2, 0}, cmpz);
    #endif
    assert((*it == CD{3, 0}));
}

0 < 1 at index 0
1 < 2 at index 1
2 < 4 at index 2
3 < 4 at index 2
4 < 5 at index 3
5 < 6 at index 5
6 < not found 
107.3 at index 4
110.2 not found

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。

参阅