0

0

c++中如何实现二分查找_c++ binary_search函数用法【实例】

尼克

尼克

发布时间:2026-01-15 13:59:42

|

964人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::binary_search仅返回bool值表示存在性,不返回下标;需获取位置应使用std::lower_bound或std::upper_bound,且容器须升序排序、支持随机访问。

c++中如何实现二分查找_c++ binary_search函数用法【实例】

binary_search 函数本身不返回下标,只判存在性

std::binary_search 是 C++ 标准库提供的算法,定义在 头文件中。它只返回 bool:找到返回 true,否则 false。它**不告诉你元素在哪儿**,所以不能直接替代“查找并返回位置”的需求。

常见误用是以为调用完 binary_search 就能拿到索引——实际不行。如果需要位置,得换用 std::lower_boundstd::upper_bound

  • 输入容器必须已升序排序(或按自定义比较器有序),否则行为未定义
  • 时间复杂度是 O(log n),但底层依赖随机访问迭代器,std::list 不能直接用
  • std::vectorstd::array、原生数组指针可用;std::set 虽有序,但不支持随机访问,binary_search 无法用于其迭代器

正确用法:检查存在性 + 获取位置的组合写法

想既知道“有没有”,又知道“在哪儿”,推荐用 std::lower_bound —— 它返回第一个 ≥ 目标值的迭代器,再配合比较判断是否真等于目标值。

std::vector arr = {1, 3, 5, 7, 9, 11};
int target = 7;

auto it = std::lower_bound(arr.begin(), arr.end(), target); if (it != arr.end() && *it == target) { size_t pos = std::distance(arr.begin(), it); // 得到下标 std::cout << "found at index " << pos << "\n"; } else { std::cout << "not found\n"; }

  • std::lower_boundbinary_search 底层都是二分,性能一致
  • *it == target 判断“是否真存在”,比先调 binary_search 再调 lower_bound 更高效(避免两次二分)
  • 若容器降序,需传入 std::greater{} 作为第 4 个参数,且所有相关操作(排序、查找)必须统一用同一比较器

自定义类型必须提供可比较逻辑

对结构体或类使用 binary_searchlower_bound,编译器需要能比较大小。要么重载 operator,要么显式传入比较函数对象。

LangChain
LangChain

一个开源框架,用于构建基于大型语言模型(LLM)的应用程序。

下载

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

struct Person {
    std::string name;
    int age;
};
bool operator<(const Person& a, const Person& b) {
    return a.age < b.age; // 按 age 排序和查找
}

std::vector people = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}, {"Charlie", 35}}; Person key = {"", 30}; bool found = std::binary_search(people.begin(), people.end(), key);

  • 若没定义 operator,又没传比较器,编译失败,错误信息类似:invalid operands to binary expression ('const Person' and 'const Person')
  • 比较逻辑必须和排序时完全一致,否则查找结果不可靠
  • 建议把比较逻辑封装成 lambda 或命名函数,避免重复写错

手写二分查找要注意边界和死循环

标准库函数可靠,但面试或特殊场景(比如找插入点、找左/右边界)常需手写。最容易出错的是 while 条件和 mid 更新方式。

  • 闭区间写法(left )更直观,但更新时必须 left = mid + 1right = mid - 1,否则卡死
  • 左开右闭(left )适合找插入位置,right 初始化为 n,更新用 right = mid
  • 计算 mid 推荐写成 left + (right - left) / 2,防止 left + right 溢出(尤其 int 大数组)
  • 查不到时返回什么?-1?n?还是 std::optional?需根据业务明确约定

边界细节多,标准库已覆盖绝大多数情况,优先用 lower_bound;手写只在需要精细控制(如多次调用、定制比较逻辑、或教学目的)时才值得投入精力。

相关专题

更多
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。

85

2023.09.25

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

523

2023.09.20

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。

195

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。

187

2025.07.04

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。

195

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。

187

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。

315

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。

537

2024.08.29

Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战
Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战

本专题系统讲解 Golang 在 gRPC 服务开发中的完整实践,涵盖 Protobuf 定义与代码生成、gRPC 服务端与客户端实现、流式 RPC(Unary/Server/Client/Bidirectional)、错误处理、拦截器、中间件以及与 HTTP/REST 的对接方案。通过实际案例,帮助学习者掌握 使用 Go 构建高性能、强类型、可扩展的 RPC 服务体系,适用于微服务与内部系统通信场景。

6

2026.01.15

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
Go 教程
Go 教程

共32课时 | 3.7万人学习

Go语言实战之 GraphQL
Go语言实战之 GraphQL

共10课时 | 0.8万人学习

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