0

0

c++如何实现二分查找_c++搜索算法编写步骤【实战】

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-03-11 19:25:03

|

905人浏览过

|

来源于php中文网

原创

绝大多数情况下应使用 std::lower_bound;仅当需同时返回存在性与下标,或需精细控制比较逻辑时才手写循环;务必确保数据已排序,并检查返回迭代器是否有效且值匹配。

c++如何实现二分查找_c++搜索算法编写步骤【实战】

std::lower_bound 还是手写循环?先看场景

绝大多数情况下,直接用 std::lower_bound 就够了——它底层就是优化过的二分查找,稳定、安全、支持所有满足 RandomAccessIterator 的容器(vectorarray、原生数组)。手写只在两种情况必要:需要返回“是否存在+下标”两个信息(std::lower_bound 只返回迭代器),或必须控制比较逻辑的每一步(比如浮点容差、自定义结构体的模糊匹配)。

常见错误现象:std::lower_bound 返回 end() 却没检查,直接解引用导致崩溃;或者传入未排序的 vector,结果完全不可预测。

  • 使用前务必确认数据已升序排列(std::sort 不能少)
  • 若需判断“存在性”,别只比迭代器是否等于 end(),还要检查 *it == target(因为 lower_bound 找的是第一个 ≥ target 的位置)
  • vector<int></int> 等基础类型,std::lower_bound(v.begin(), v.end(), x) 是最简路径

while (left 的边界细节怎么不写错

手写时最容易崩在循环条件和更新语句上。核心原则:让搜索区间始终是闭区间 [left, right],且每次迭代都严格缩小,最终 left > right 时退出,此时无解。

典型翻车点:用 当条件却按闭区间更新,或 <code>mid 计算写成 (left + right) / 2 导致整数溢出(尤其当 leftright 都接近 INT_MAX)。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

皮卡智能
皮卡智能

AI驱动高效视觉设计平台

下载
  • 循环条件统一用 left (闭区间)
  • mid 必须写成 left + (right - left) / 2,避免溢出
  • 找到后立即 return midnums[mid] 时,<code>left = mid + 1mid 已排除);nums[mid] > target 时,right = mid - 1
  • 循环结束直接 return -1,别试图从 leftright 推结果

查不到时,想返回插入位置怎么办

标准库的 std::lower_bound 天然支持这个需求:它返回的迭代器,减去 begin() 就是目标应插入的下标(保持有序)。手写版本如果也需要,不能复用“查不到就返回 -1”的逻辑,得把退出时的 left 当作插入点。

注意:这个插入位置是“第一个不小于 target 的位置”,不是“最接近 target 的位置”。如果数组里有重复值,它插在所有相同元素的最左边。

  • std::lower_bound:插入位置 = std::lower_bound(v.begin(), v.end(), x) - v.begin()
  • 手写版本:循环结束后,left 就是插入下标(此时 left == right + 1,且 v[left-1] )
  • 别混淆 lower_bound(≥)和 upper_bound(>)——后者返回的是插入到重复元素右侧的位置

模板函数怎么写才真正泛用

写一个能处理 vector<string></string>array<double></double> 甚至自定义类型的二分查找,关键不在容器,而在迭代器和比较操作。标准做法是模仿 STL:接受一对迭代器 + 待查值 + 可选比较器。

容易被忽略的坑:默认比较器用 std::less(C++14 起支持透明比较),否则传 string 字面量会编译失败;另外,迭代器类型必须支持 +-[](即随机访问)。

  • 函数签名建议:template <class randomit class t compare="std::less<">> RandomIt binary_search(RandomIt first, RandomIt last, const T& value, Compare comp = {})</class>
  • 内部仍用 first + (last - first) / 2 算中点,依赖 RandomIt 支持减法
  • 比较一律用 comp(*mid, value),而非硬写 ,才能适配自定义类型
  • 别忘了 static_assert 检查 std::is_same_v<typename std::iterator_traits>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag></typename>,提前报错比运行时越界强

复杂点在于:二分本身逻辑简单,但泛型化时,迭代器类别、比较器语义、异常安全性(比如比较函数抛异常)、以及是否要求严格弱序——这些才是实际项目里卡住人的地方。

相关文章

c++速学教程(入门到精通)
c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习?c++怎么入门?c++在哪学?c++怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
sort排序函数用法
sort排序函数用法

sort排序函数的用法:1、对列表进行排序,默认情况下,sort函数按升序排序,因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的;2、对元组进行排序,默认情况下,sort函数按元素的大小进行排序,因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的;3、对字典进行排序,由于字典是无序的,因此排序后的结果仍然是原来的字典,使用一个lambda表达式作为key参数的值,用于指定排序的依据。

409

2023.09.04

while的用法
while的用法

while的用法是“while 条件: 代码块”,条件是一个表达式,当条件为真时,执行代码块,然后再次判断条件是否为真,如果为真则继续执行代码块,直到条件为假为止。本专题为大家提供while相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

106

2023.09.25

golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

490

2025.06.09

golang结构体方法
golang结构体方法

本专题整合了golang结构体相关内容,请阅读专题下面的文章了解更多。

202

2025.07.04

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

1010

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

610

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

334

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

235

2025.08.29

C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践

本专题围绕 C# 在现代后端架构中的微服务实践展开,系统讲解基于 ASP.NET Core 构建可扩展服务体系的核心方法。内容涵盖服务拆分策略、RESTful API 设计、服务间通信、API 网关统一入口管理以及服务治理机制。通过真实项目案例,帮助开发者掌握构建高可用微服务系统的关键技术,提高系统的可扩展性与维护效率。

3

2026.03.11

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 11.1万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 5.3万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 21.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号