C++ lower_bound()函数和upper_bound()函数

本文介绍C++ STL中的lower_bound和upper_bound函数的使用方法,并通过示例展示了如何查找数组中大于或等于及大于指定值的元素位置。

头文件<algorithm>

1、lower_bound(first,last,index):在位置first和last之间,返回大于或等于index的最小位置的地址
2、upper_bound(first,last,index):在位置first和last之间,返回大于index的最小位置的地址

实例

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
	int n,index,a[1010];
	cin>>n>>index;
	for(int i=0;i<n;i++)
		cin>>a[i];
	int van=lower_bound(a,a+n,index)-a;//返回的是大于或等于index的最小位置 
	//数组必须非递减
	int van1=upper_bound(a,a+n,index)-a;
	//返回大于index的最小位置,数组必须非递减 
	cout<<van<<endl;
	cout<<van1<<endl;
	return 0;
}

输入:
6 3
1 2 3 3 4 5
输出:
2
4

注:n为6,index为3,数组[1,2,3,3,4,5]中大于或等于3的位置为2,即数字3。大于3的位置为4,即数字4。

这是一个“普通文本型”问题。 在 C++ 的 `<algorithm>` 头文件中,`lower_bound` `upper_bound` 用于在**已排序区间**中进行二分查找。 --- ### `lower_bound` ```cpp auto it = lower_bound(first, last, value); ``` - 返回指向**第一个不小于 `value`** 的元素的迭代器(即 $\geq$ value)。 - 若不存在这样的元素,则返回 `last`。 > 例如,在数组 $[1, 3, 3, 5, 7]$ 中查找 `3`: > - `lower_bound` 指向第一个 `3`。 --- ### `upper_bound` ```cpp auto it = upper_bound(first, last, value); ``` - 返回指向**第一个大于 `value`** 的元素的迭代器(即 $>$ value)。 - 若不存在,则返回 `last`。 > 同样在 $[1, 3, 3, 5, 7]$ 中查找 `3`: > - `upper_bound` 指向 `5`(第一个大于 3 的元素)。 --- ### 常见用途:统计某个值的出现次数 ```cpp int count = upper_bound(vec.begin(), vec.end(), x) - lower_bound(vec.begin(), vec.end(), x); ``` 这会得到 $x$ 在有序数组中的出现次数。 --- ### 注意事项 - 容器必须是**有序的**(升序,默认情况)。 - 可配合自定义比较函数使用: ```cpp lower_bound(..., value, cmp) ``` 其中 `cmp(a, b)` 应返回 `bool`,表示 `a < b` 的逻辑。 --- ### 知识点 - **二分查找**:在有序序列中高效定位元素,时间复杂度为 $O(\log n)$。 - **迭代器操作**:通过减法计算位置差,适用于随机访问迭代器(如 vector)。 - **STL 算法应用**:`lower_bound` 与 `upper_bound` 是标准库提供的经典搜索算法
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