在哪里可以获得“有用的” C ++二进制搜索算法？

我需要一个与C ++ STL容器兼容的二进制搜索算法，就像std::binary_search在标准库的<algorithm>标头中一样，但是我需要它返回指向结果的迭代器，而不是简单的布尔值告诉我元素是否存在。

（附带说明，标准委员会在为binary_search定义API时到底在想什么？！）

我主要关心的是我需要二进制搜索的速度，因此，尽管可以使用其他算法查找数据，如下所述，但我想利用这样一个事实，即我的数据经过排序以获得二进制的好处搜索，而不是线性搜索。

到目前为止lower_bound，upper_bound如果缺少基准点则失败：

//lousy pseudo code
vector(1,2,3,4,6,7,8,9,0) //notice no 5
iter = lower_bound_or_upper_bound(start,end,5)
iter != 5 && iter !=end //not returning end as usual, instead it'll return 4 or 6

注意：只要与容器兼容，我也可以使用不属于std名称空间的算法。就像说boost::binary_search。

有没有这样的功能，但你可以用写一个简单的一个std::lower_bound，std::upper_bound或std::equal_range。

一个简单的实现可能是

template<class Iter, class T>
Iter binary_find(Iter begin, Iter end, T val)
{
    // Finds the lower bound in at most log(last - first) + 1 comparisons
    Iter i = std::lower_bound(begin, end, val);

    if (i != end && !(val < *i))
        return i; // found
    else
        return end; // not found
}

另一个解决方案是使用std::set，以保证元素的顺序并提供一种iterator find(T key)将迭代器返回给定项目的方法。但是，您的要求可能与集合的使用不兼容（例如，如果您需要多次存储同一元素）。

你应该看看std::equal_range。它将返回所有结果范围的一对迭代器。

有一组：

http://www.sgi.com/tech/stl/table_of_contents.html

搜索：

• lower_bound
• upper_bound
• 等距
• binary_search

另请注意：

他们可能认为搜索容器可能会得出不止一个结果。但是，在奇怪的情况下，您只需要测试是否存在优化版本就可以了。

如果std :: lower_bound太低了，您可能需要检查boost :: container :: flat_multiset。它是使用二进制搜索实现为已排序向量的std :: multiset的直接替代。

最短的实现，想知道为什么它不包含在标准库中：

template<class ForwardIt, class T, class Compare=std::less<>>
ForwardIt binary_find(ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value, Compare comp={})
{
    // Note: BOTH type T and the type after ForwardIt is dereferenced 
    // must be implicitly convertible to BOTH Type1 and Type2, used in Compare. 
    // This is stricter than lower_bound requirement (see above)

    first = std::lower_bound(first, last, value, comp);
    return first != last && !comp(value, *first) ? first : last;
}

来自https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/lower_bound

检查此功能qBinaryFind：

RandomAccessIterator qBinaryFind ( RandomAccessIterator begin, RandomAccessIterator end, const T & value )

对范围[begin，end）执行二进制搜索，并返回出现值的位置。如果没有值出现，则返回结束。

[begin，end）范围内的项目必须按升序排序；请参阅qSort（）。

如果多次出现相同的值，则可以返回其中任何一个。如果需要更好的控制，请使用qLowerBound（）或qUpperBound（）。

例：

QVector<int> vect;
 vect << 3 << 3 << 6 << 6 << 6 << 8;

 QVector<int>::iterator i =
         qBinaryFind(vect.begin(), vect.end(), 6);
 // i == vect.begin() + 2 (or 3 or 4)

该函数包含在Qt库<QtAlgorithms>一部分的标头中。

std :: lower_bound（）:)

int BinarySearch(vector<int> array,int var)
{ 
    //array should be sorted in ascending order in this case  
    int start=0;
    int end=array.size()-1;
    while(start<=end){
        int mid=(start+end)/2;
        if(array[mid]==var){
            return mid;
        }
        else if(var<array[mid]){
            end=mid-1;
        }
        else{
            start=mid+1;
        }
    }
    return 0;
}

示例：考虑一个数组，A = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]假设您要搜索的索引为3最初，start = 0和end = 9-1 = 8现在，因为start <= end; 中= 4; （array [mid]是5）！= 3现在，3位于mid的左侧，小于5。因此，我们仅搜索数组的左侧部分，因此，start = 0和end = 3; mid = 2。因为array [mid] == 3，所以我们得到了要搜索的数字。因此，我们返回其索引等于中点。

返回范围内位置的解决方案可能是这样的，仅使用迭代器上的操作即可（即使迭代器不算术也可以使用）：

template <class InputIterator, typename T>
size_t BinarySearchPos(InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{       
    const InputIterator beginIt = first;
    InputIterator element = first;
    size_t p = 0;
    size_t shift = 0;
    while((first <= last)) 
    {
        p = std::distance(beginIt, first);
        size_t u = std::distance(beginIt, last);
        size_t m = p + (u-p)/2;  // overflow safe (p+u)/2
        std::advance(element, m - shift);
        shift = m;
        if(*element == val) 
            return m; // value found at position  m
        if(val > *element)
            first = element++;
        else
            last  = element--;

    }
    // if you are here the value is not present in the list, 
    // however if there are the value should be at position u
    // (here p==u)
    return p;

}