关于STL中的排序和检索，排序一般用sort函数即可，今天来整理一下检索中常用的函数——lower_bound , upper_bound 和 binary_search 。
STL中关于二分查找的函数有三个lower_bound 、upper_bound 、binary_search 。这三个函数都运用于有序区间（当然这也是运用二分查找的前提）。
Tips：1.在检索前，应该用sort函数对数组进行从小到大排序。
2.使用以上函数时必须包含头文件：#include < algorithm >
一、lower_bound() 函数
函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找，返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val，则返回last的位置
举例如下：
一个数组number序列为：4,10,11,30,69,70,96,100.设要插入数字3,9,111.pos为要插入的位置的下标
则：
pos = lower_bound( number, number + 8, 3) - number，pos = 0.即number数组的下标为0的位置。
pos = lower_bound( number, number + 8, 9) - number， pos = 1，即number数组的下标为1的位置（即10所在的位置）。
pos = lower_bound( number, number + 8, 111) - number， pos = 8，即number数组的下标为8的位置（但下标上限为7，所以返回最后一个元素的下一个素）。
所以，要记住：函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找，返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val，则返回last的位置，且last的位置是越界的！！~
返回查找元素的第一个可安插位置，也就是“元素值>=查找值”的第一个元素的位置
测试代码如下：
1 #include <iostream> 2 #include <algorithm> 3 #include <functional> 4 #include <vector> 5 6 using namespace std; 7 8 9 int main() 10 { 11 const int VECTOR_SIZE = 8 ; 12 13 // Define a template class vector of int 14 typedef vector<int > IntVector ; 15 16 //Define an iterator for template class vector of strings 17 typedef IntVector::iterator IntVectorIt ; 18 19 IntVector Numbers(VECTOR_SIZE) ; 20 21 IntVectorIt start, end, it, location ; 22 23 // Initialize vector Numbers 24 Numbers[0] = 4 ; 25 Numbers[1] = 10; 26 Numbers[2] = 11 ; 27 Numbers[3] = 30 ; 28 Numbers[4] = 69 ; 29 Numbers[5] = 70 ; 30 Numbers[6] = 96 ; 31 Numbers[7] = 100; 32 33 start = Numbers.begin() ; // location of first 34 // element of Numbers 35 36 end = Numbers.end() ; // one past the location 37 // last element of Numbers 38 39 // print content of Numbers 40 cout << "Numbers { " ; 41 for(it = start; it != end; it++) 42 cout << *it << " " ; 43 cout << " } " << endl ; 44 45 // return the first location at which 10 can be inserted 46 // in Numbers 47 location = lower_bound(start, end, 1) ; 48 49 cout << "First location element 10 can be inserted in Numbers is: " 50 << location - start<< endl ; 51 }
二、upper_bound()函数
函数upper_bound()返回的在前闭后开区间查找的关键字的上界，
如一个数组number序列1,2,2,4.upper_bound(2)后，返回的位置是3（下标）也就是4所在的位置,同样，如果插入元素大于数组中全部元素，返回的是last。（注意：此时数组下标越界！！）
返回查找元素的最后一个可安插位置，也就是“元素值>查找值”的第一个元素的位置
测试代码如下：
1 #include <iostream> 2 #include <algorithm> 3 #include <functional> 4 #include <vector> 5 using namespace std; 6 7 void main() 8 { 9 const int VECTOR_SIZE = 8 ; 10 11 // Define a template class vector of int 12 typedef vector<int, allocator<int> > IntVector ; 13 14 //Define an iterator for template class vector of strings 15 typedef IntVector::iterator IntVectorIt ; 16 17 IntVector Numbers(VECTOR_SIZE) ; 18 19 IntVectorIt start, end, it, location, location1; 20 21 // Initialize vector Numbers 22 Numbers[0] = 4 ; 23 Numbers[1] = 10; 24 Numbers[2] = 10 ; 25 Numbers[3] = 30 ; 26 Numbers[4] = 69 ; 27 Numbers[5] = 70 ; 28 Numbers[6] = 96 ; 29 Numbers[7] = 100; 30 31 start = Numbers.begin() ; // location of first 32 // element of Numbers 33 34 end = Numbers.end() ; // one past the location 35 // last element of Numbers 36 37 // print content of Numbers 38 cout << "Numbers { " ; 39 for(it = start; it != end; it++) 40 cout << *it << " " ; 41 cout << " } " << endl ; 42 43 //return the last location at which 10 can be inserted 44 // in Numbers 45 location = lower_bound(start, end, 9) ; 46 location1 = upper_bound(start, end, 10) ; 47 48 cout << "Element 10 can be inserted at index " 49 << location - start<< endl ; 50 cout << "Element 10 can be inserted at index " 51 << location1 - start<< endl ; 52 }
三、binary_search
函数模版:
template<typename T>
int binary_search (T arr[], int size, T target) ;
参数说明:
T: 模版参数
arr : 数组首地址
size: 数组元素个数
T target : 需要查找的值
返回值: 如果数组中找到target, 返回其下标，否则返回 -1
要求数组元素顺序非递减
binary_search试图在已排序的[first,last)中寻找元素value，若存在就返回true，若不存在则返回false。返回单纯的布尔值也许不能满足需求，而lower_bound、upper_bound能提供额外的信息。事实上由源码可知binary_search便是利用lower_bound求出元素应该出现的位置，然后再比较该位置的值与value的值。