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。

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_bound 或 std::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 - 对
std::vector、std::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::vectorarr = {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_bound和binary_search底层都是二分,性能一致 - 用
*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_search 或 lower_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。
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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 + 1和right = 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。









